Ja plānojat būvēt lāzeru, paātrinātāju, elektromagnētisko traucējumu ģeneratoru vai ko citu tamlīdzīgu, tad agrāk vai vēlāk jūs saskarsieties ar nepieciešamību izmantot zemas induktivitātes sistēmu. augstsprieguma kondensators, kas spēj attīstīt nepieciešamo gigavatu jaudu.
Principā var mēģināt dabūt izmantojot iegādāto kondensatoru un kaut kas tuvu vajadzīgajam ir pat nopērkams. Tie ir KVI-3, K15-4 tipa keramikas kondensatori, vairāki Murata un TDK zīmoli un, protams, zvērs Maxwell 37661 (tomēr pēdējais, eļļas veids)

Tomēr iegādāto kondensatoru izmantošanai ir savi trūkumi.

1. Tie ir dārgi.
2. Tie ir nepieejami (internets, protams, ir savienojis cilvēkus, bet detaļu nēsāšana no otras pasaules malas ir nedaudz kaitinoša)
3. Protams, un pats galvenais: tie joprojām nenodrošinās jums nepieciešamos ieraksta parametrus. (Ja runa ir par izlādi desmitos un pat dažās nanosekundēs, lai darbinātu slāpekļa lāzeru vai iegūtu elektronu staru kūli no neevakuētas paātrinātāja caurules, neviens Maksvels nevar jums palīdzēt)

Saskaņā ar šo rokasgrāmatu mēs iemācīsimies izveidot paštaisītu zemas induktivitātes augstsprieguma ierīci
kondensators, piemēram, plates, kas paredzētas lietošanai kā draiveris
lampu krāsu lāzers. Tomēr princips ir vispārīgs un ar to
izmantojot jūs varēsit īpaši izveidot kondensatorus (bet ne tikai)
pat slāpekļa lāzeru darbināšanai.

I. RESURSI

II. MONTĀŽA

Projektējot ierīci, kurai nepieciešams zemas induktivitātes barošanas avots, jādomā par konstrukciju kopumā, nevis atsevišķi par kondensatoriem, atsevišķi par (piemēram) lāzergalvu utt. Pretējā gadījumā strāvu nesošie stieņi noliegs visas zemas induktivitātes kondensatora konstrukcijas priekšrocības. Parasti kondensatori ir organiski neatņemama sastāvdaļašādas ierīces, un tāpēc krāsu lāzera draivera plate kalpos kā piemērs.
Svētīgs ir tas pats darītājs, kuram apkārt guļ stikla šķiedras un organiskā stikla loksnes. Man ir jāizmanto virtuve griešanas dēļi pārdod veikalā.
Paņemiet plastmasas gabalu un sagrieziet to nākamās ķēdes izmēram.

Shēmas ideja ir primitīva. Tie ir divi kondensatori, uzglabāšanas un asināšanas, kas savienoti caur dzirksteļu spraugu saskaņā ar ķēdi ar rezonanses uzlādi. Šeit mēs sīkāk neapspriedīsim ķēdes darbību, mūsu uzdevums šeit ir koncentrēties uz kondensatoru montāžu.

Pieņemot lēmumu par nākotnes kondensatoru izmēriem, sagrieziet alumīnija stūra gabalus atbilstoši nākotnes kontaktoru izmēriem. Rūpīgi apstrādājiet stūrus saskaņā ar visiem augstsprieguma tehnoloģiju noteikumiem (noapaļojiet visus stūrus un noapaļojiet visus punktus).

Piestipriniet topošo kondensatoru vadus uz iegūtās "iespiedshēmas plates".

Uzstādiet tās ķēdes daļas, kuras, ja tās tagad nav samontētas, vēlāk var traucēt kondensatoru montāžu. Mūsu gadījumā tie ir savienojošie autobusi un dzirksteles sprauga.

ņemiet vērā, ka zemā induktivitāte, uzstādot ierobežotāju, tiek zaudēta, lai atvieglotu regulēšanu. Šajā gadījumā tas ir pamatoti, jo (garās un tievās) lampas iekšējā induktivitāte ir ievērojami lielāka par novadītāja ķēdes induktivitāti, un turklāt lampa saskaņā ar visiem melna korpusa likumiem nespīdēs. ātrāk nekā sigma * T ^ 4 neatkarīgi no tā, cik ātra ir strāvas ķēde. Jūs varat saīsināt tikai priekšpusi, bet ne visu impulsu. Savukārt, projektējot, piemēram, slāpekļa lāzeru, vairs tik brīvi neuzmontēsiet dzirksteļu spraugu.

Nākamais solis ir izgriezt foliju un, iespējams, lamināta iepakojumus (ja vien kondensatora izmērs neprasa pilna iepakojuma formātu, kā tas ir attiecīgās plates uzglabāšanas kondensatora gadījumā).

Lai gan laminēšana ideālā gadījumā ir hermētiska un jāizvairās no malu apšuvuma, nav ieteicams veidot lodītes (izmērs d attēlā) mazākas par 5 mm uz katriem 10 kV darba sprieguma.
15 mm lielas malas uz katriem 10 kV sprieguma nodrošina vairāk vai mazāk stabilu darbību pat bez blīvējuma.
Tapu izmērs (izmērs D attēlā) jāizvēlas vienāds ar paredzamo nākotnes kondensatora pēdas biezumu ar zināmu rezervi. Folijas stūriem, protams, jābūt noapaļotiem.
Sāksim ar maksimālo kondensatoru. Šādi izskatās sagataves un gatavā, laminētā odere:

Maksimālajam kondensatoram tika ņemts 200 µm biezs lamināts, jo šeit ir sagaidāms 30 kV sprieguma pieaugums "rezonanses" uzlādes dēļ. Laminējiet nepieciešamo vāku skaitu (mūsu gadījumā 20 gab.). Salieciet tos kaudzē (tapas pārmaiņus dažādos virzienos). Pie iegūtās kaudzes salieciet vadus (ja nepieciešams, nogrieziet lieko foliju), ievietojiet kaudzi ligzdā, ko veido leņķa kontaktori uz dēļa un nospiediet augšējo vāku.

Augšējo vāku fetišisti piestiprinās ar kārtīgām skrūvēm, bet jūs varat to vienkārši aplīmēt ar lenti. Maksimālais kondensators ir gatavs.

Uzglabāšanas kondensatora montāža būtiski neatšķiras.
Mazāk šķēru darba, jo tiek izmantots pilnais A4 izmērs. Lamināts šeit ir 100 µm biezs, jo plānots izmantot 12 kV uzlādes spriegumu.
Tādā pašā veidā mēs savācam kaudzē, saliecam secinājumus un nospiežam vāku:

Virtuves dēlis ar nogrieztu rokturi, protams, izskatās ļaunprātīgi, taču nepārkāpj funkcionalitāti. Ceru, ka jums būs mazāk problēmu ar resursiem. Un vēl viena lieta: ja jūs nolemjat izmantot koka gabalus kā pamatni un pārsegu, tie būs nopietni jāsagatavo. Pirmais ir rūpīgi nožūt (vēlams paaugstinātā temperatūrā). Un otrs - hermētiski lakots. Uretāna vai vinila laka.
Šeit runa nav par elektrisko izturību un ne noplūdēm. Fakts ir tāds, ka, mainoties mitrumam, koka gabali izlocīsies. Pirmkārt, tas izjauks kontakta kvalitāti un pagarinās kondensatoru izlādes laiku. Otrkārt, ja, kā šeit, virs šī dēļa ir paredzēts uzstādīt lāzeru, tas arī tiks saliekts ar visām no tā izrietošajām sekām.

Saliecot vadus, neaizmirstiet uzklāt papildu izolācijas slāni. Un tad patiesībā: plāksnes ir atdalītas viena no otras ar diviem dielektriskiem slāņiem, un vadus no pretējās polaritātes plāksnēm atdala tikai viens.
Paskatīsimies, kas mums ir. Izmantosim multimetru ar iebūvētu kapacitātes mērītāju.
Lūk, ko parāda uzglabāšanas kondensators.

Un šeit ir redzams maksimālais kondensators.

Tas ir viss. Kondensatori ir gatavi, ceļveža tēma ir beigusies.
Tomēr es, iespējams, ar nepacietību gaidu, kad varētu tos izmēģināt. Mēs pabeidzam trūkstošo ķēdes daļu, uzstādām lampu, pievienojam to strāvas avotam.
Lūk, kā tas izskatās.

Šeit ir strāvas oscilogramma, kas uzņemta ar nelielu stieples gredzenu, kas ir tieši savienots ar osciloskopu un atrodas netālu no ķēdes, kas baro lampu. Tiesa, lampas vietā ķēde tika noslogota uz šunta.

Un šeit ir lampas zibspuldzes oscilogramma, kas uzņemta ar FD-255 fotodiodi, kas vērsta uz tuvāko sienu. Pietiek ar izkliedētu gaismu. Vēl pareizāk ir teikt "vairāk nekā".

Var ilgi lamāties par slikti izrādītiem kondensatoriem un meklēt iemeslu, kāpēc izlāde ilgst vairāk nekā 5 μs... Patiesībā zibspuldze izmet kaudzi megavatu un pat no sienām izkliedētā gaisma iedzen fotodiodi dziļš piesātinājums. Noņemsim fotodiodi. Šeit ir oscilogramma, kas uzņemta no 5 metriem, kad fotodiode neskatās precīzi uz spuldzi, bet nedaudz prom no tās.

Pieauguma laiku ir grūti precīzi noteikt traucējumu dēļ, taču ir redzams, ka tas ir aptuveni 100 ns un labi saskan ar pašreizējā puscikla ilgumu.
Gaismas impulsa atlikušā aste ir lēni atdziestošas ​​plazmas mirdzums. Kopējais ilgums ir mazāks par 1 µs.
Vai ar to pietiks lāzeram uz karasitel? Tas ir atsevišķs jautājums. Kopumā ar šādu impulsu parasti ir vairāk nekā pietiekami, bet tas viss ir atkarīgs no krāsas (cik tas ir tīrs un labs), no kivetes, apgaismotāja, rezonatora utt. Ja man izdosies iegūt ģenerāciju uz kāda no tirdzniecībā pieejamajiem fluorescējošajiem marķieriem, tad par paštaisītu krāsu lāzeru būs atsevišķs ceļvedis.

(PS) Man bija jāpievieno vēl 30 nF galvenajam atmiņas kondensatoram, un ar to tiešām pietika. Caurule, kuras fotogrāfiju var atrast turpat sadaļā "Fotoattēli", darbojās pat labāk nekā no divu maxwell GIN.

Kopumā 100 ns izlādes laiks nekādā gadījumā nav ierobežojums aprakstītajai kondensatoru radīšanas tehnoloģijai. Šeit ir kondensatora fotoattēls, ar kuru gaisa sūknēšanas slāpekļa lāzers stabili darbojas superstarošanas režīmā:

Tā izlādes laiks jau pārsniedz mana osciloskopa iespējas, tomēr fakts, ka slāpekļa tvertne ar šo kondensatoru efektīvi ģenerē jau pie 100 mm Hg. ļauj novērtēt izlādes laiku 20 ns vai mazāk.

III. SECINĀJUMA VIETĀ. DROŠĪBA

Teikt, ka šāds kondensators ir bīstams, nozīmē neko neteikt. Elektrības trieciens no šāda konteinera ir tikpat nāvējošs kā KAMAZ, kas lido uz jums ar ātrumu 160 km/h. Izturieties pret šo kondensatoru ar tādu pašu cieņu kā pret ieroci vai sprāgstvielām. Strādājot ar šādiem kondensatoriem, izmantojiet visus iespējamos drošības pasākumus un jo īpaši tālvadības ieslēgšanu un izslēgšanu.
Paredzēt visas bīstamās situācijas un sniegt ieteikumus, kā tajās neiekļūt, vienkārši nav iespējams. Esi uzmanīgs un domā ar galvu. Vai jūs zināt, kad sapiera karjera beidzas? Kad viņš pārstāj baidīties. Tieši tajā brīdī, kad viņš kļūst "uz tevi" ar sprāgstvielām, viņš nopūš galvu.
No otras puses, miljoniem cilvēku brauc pa ceļiem ar KAMAZ transportlīdzekļiem un tūkstošiem sapieru dodas uz darbu un paliek dzīvi. Kamēr būsi uzmanīgs un domāsi ar galvu, viss būs kārtībā.

Tvertnes kondensators

Šāda veida kondensators savu nosaukumu ieguva no plākšņu formas līdzības ar T-kreklu iepakojumu.
Šī kondensatora induktivitāte ir lielāka nekā iepriekš aprakstītajam kondensatoram vai konfektes induktivitātei, taču tas ir diezgan piemērots lietošanai CO2 vai GIN. Ar grūtībām tas iedarbina krāsvielu un nav piemērots slāpeklim.

Materiāli, kas jums būs nepieciešami, ir tādi paši kā iepriekš sniegtajā rokasgrāmatā: mylar plēve (vai laminēšanas maisiņi), alumīnija folija un līmlente / elektriskā lente.

Zemāk redzamā diagramma parāda galveno spraugu izmērus.

L - dielektriskais garums
D - dielektriskais platums
R ir kondensatora ārējais rādiuss

Atstarpes no dielektriķa malām ir 15 mm. Tajā pusē, kur iznāk plākšņu kontaktsloksnes, ir 50 mm atkāpe. Šīs nobīdes ir pēc iespējas mazākas maksimālajai kapacitātei noteiktai dielektriķa L un D. Lūdzu, ņemiet vērā, ka šīs atstarpes ir atlasītas 10 kV. (Es šaubos, vai ir jēga izgatavot šāda veida kondensatorus augstākiem spriegumiem, tāpēc es šeit nerakstīšu formulas, lai pārrēķinātu nobīdes un spraugas citiem spriegumiem)

Attālums starp plākšņu vadiem ir 30 mm. Šī sprauga arī tiek uzskatīta par minimālo iespējamo 10 kV. Palielinot šo spraugu, vadi kļūs pārāk šauri - palielinās kondensatora induktivitāte.

Ražošana

Tvertnes kondensators ir gatavs. Varat to uzstādīt ar lāzeru, GIN vai citu augstsprieguma ierīci.

Laba diena! Šodien es vēlos jums parādīt, kā izveidot Leyden burku, visvienkāršāko ierīci, kurā varat uzglabāt elektrisko lādiņu.

Statiskā elektrība ir tikai elektronu trūkums vai pārpalikums uz objekta virsmas.

Viens veids, kā radīt statisko elektrību, ir divu atšķirīgu objektu kontakts. Daudzi joprojām atceras eksperimentu ar ebonīta nūju no skolas laikiem. Ja to ierīvē ar vilnu, tad daļa elektronu pārskriet uz kociņa un vilna paliks pozitīvi lādēta, un kociņš elektronu pārpalikuma dēļ būs negatīvi uzlādēts un spēs piesaistīt vieglus priekšmetus.

Ikdienā šāda situācija rodas, piemēram, ķemmējot matus ar ķemmi. Jūs pat varat dzirdēt elektrostatisko izlāžu sprakšķi. Starp citu, vai zinājāt, ka šādiem klikšķiem spriegums ir vairāki tūkstoši voltu? Izrādās, ka ar parastās ķemmes palīdzību var iegūt vienkārši milzīgu spriegumu. Tikai tagad lādiņš, ko var noturēt ķemme, ir ļoti, ļoti mazs. Lādiņu no ķemmes var uzkrāt citur. Piemēram, Leiden bankā. Leyden jar būtībā ir vienkāršākais kondensators (divi vadītāji, kas atdalīti ar izolatoru.

Sāksim ražot

materiāliem
Klasiskā Leyden burka parasti ir izgatavota no stikla burkas, taču sienas ir pārāk biezas un lādiņa uzkrāšanās nav ļoti liela. Tāpēc mēs izmantosim plastmasas burku ar plānām sienām. Kā vadītāju izmantosim pārtikas foliju vai foliju no šokolādes tāfelītes.

1. darbība
Burka ir jāpārklāj ar vienmērīgu folijas kārtu apmēram divas trešdaļas augstuma, ieskaitot pašu apakšējo daļu. Izvairieties no lielām grumbām un asarām.

2. darbība
Tagad tas pats jādara no iekšpuses, tādā pašā augstumā kā ārējā odere.

3. darbība
Burkas centrā piestipriniet folijas uztvērēju, kam vajadzētu pieskarties folijai burkas iekšpusē. Augšējā daļa ir jāizņem no kārbas.

Ja ir slinkums nodarboties ar kārbas iekšpuses līmēšanu, tad tur var vienkārši ieliet fizioloģisko šķīdumu tieši tādā līmenī, līdz kuram no ārpuses ir ielīmēta folija. (uztvērējam ar vienu galu jāpieskaras ūdenim

Tātad, tagad mums ir, kur uzkrāt lādiņu no ķemmes. Lai to izdarītu, ar vienu roku satveriet ārējo vāku un ar otru roku palaidiet pielādēto ķemmi pie uztvērēja.

Jūs varat izlādēt burku uz sevi, turot ar roku aiz oderes un pievelkot pirkstu pie uztvērēja. Un arī no folijas gabaliņa var uztaisīt tādu foršu dzirksteļu spraugu, kas dos vienmērīgāku un skaistāku dzirksteli.

Piezīme: 1 mm gaisa sadalījumam ir nepieciešams tūkstoš voltu spriegums. Starp citu, gaisa mitrums kritiski ietekmē dzirksteles garumu (jo sausāks tas ir jūsu dzīvoklī, jo ilgāk dzirkstele būs).

Zemeslodes elektriskā kapacitāte, kā zināms no fizikas kursa, ir aptuveni 700 mikrofaradu. Parastu šādas jaudas kondensatoru pēc svara un tilpuma var salīdzināt ar ķieģeli. Bet ir kondensatori ar zemeslodes elektrisko kapacitāti, kas pēc izmēra ir vienāda ar smilšu graudu - superkondensatori.

Šādas ierīces parādījās salīdzinoši nesen, apmēram pirms divdesmit gadiem. Tos sauc dažādi: jonistori, joniksi vai vienkārši superkondensatori.

Nedomājiet, ka tie ir pieejami tikai dažiem augstas lidošanas kosmosa uzņēmumiem. Šodien veikalā var iegādāties monētas izmēra jonistoru ar viena farāda ietilpību, kas ir 1500 reizes lielāka par zemeslodes ietilpību un tuvu lielākās planētas kapacitātei. Saules sistēma- Jupiters.

Jebkurš kondensators uzglabā enerģiju. Lai saprastu, cik liela vai maza ir jonistorā uzkrātā enerģija, ir svarīgi to ar kaut ko salīdzināt. Šeit ir nedaudz neparasts, bet vizuāls veids.

Parasta kondensatora enerģijas pietiek, lai tas varētu pārlēkt apmēram pusotru metru. Neliels 58-9V tipa jonistors, kura masa ir 0,5 g, uzlādēts ar 1 V spriegumu, varētu uzlēkt līdz 293 m augstumam!

Dažreiz tiek uzskatīts, ka jonistori var aizstāt jebkuru akumulatoru. Žurnālisti nākotnes pasauli attēloja ar klusiem elektriskiem transportlīdzekļiem, kurus darbina superkondensatori. Bet pagaidām tas ir tālu no tā. Jonistors, kas sver vienu kg, spēj uzkrāt 3000 J enerģijas, bet sliktākais svina akumulators - 86 400 J - 28 reizes vairāk. Tomēr, piegādājot lielu jaudu īsā laikā, akumulators ātri nolietojas, un tas ir tikai līdz pusei izlādējies. Savukārt jonistors vairākkārt un nekaitējot sev atdod jebkādu jaudu, ja vien tos izturētu savienojošie vadi. Turklāt jonistoru var uzlādēt dažu sekunžu laikā, un akumulators parasti aizņem stundas, lai to paveiktu.

Tas nosaka jonistoru darbības jomu. Tas ir labs kā barošanas avots ierīcēm, kas īslaicīgi, bet diezgan bieži patērē lielu jaudu: elektroniskās iekārtas, lukturīši, automašīnu starteri, elektriskie domkrati. Jonistoram var būt arī militārs pielietojums kā elektromagnētisko ieroču barošanas avots. Un kombinācijā ar nelielu spēkstaciju jonistors ļauj izveidot automašīnas ar elektriskajiem riteņiem un degvielas patēriņu 1-2 litri uz 100 km.

Tiek pārdoti visdažādākās jaudas un darba sprieguma jonatori, taču tie ir dārgi. Tātad, ja jums ir laiks un interese, varat mēģināt pats izgatavot jonistoru. Bet pirms sniegt konkrētu padomu, nedaudz teorijas.

No elektroķīmijas zināms: metālu iegremdējot ūdenī, uz tā virsmas veidojas tā sauktais dubultais elektriskais slānis, kas sastāv no pretējiem elektriskiem lādiņiem – joniem un elektroniem. Starp tiem ir savstarpējas pievilkšanās spēki, bet lādiņi nevar tuvoties viens otram. To kavē ūdens un metāla molekulu pievilcīgie spēki. Savā kodolā elektriskais dubultais slānis ir nekas vairāk kā kondensators. Uz tā virsmas koncentrētie lādiņi darbojas kā plāksnes. Attālums starp tiem ir ļoti mazs. Un, kā jūs zināt, kondensatora kapacitāte palielinās, samazinoties attālumam starp tā plāksnēm. Tāpēc, piemēram, parasta tērauda spieķa, kas iegremdēts ūdenī, kapacitāte sasniedz vairākus mF.

Būtībā jonistors sastāv no diviem elektrodiem ar ļoti lielu laukumu, kas iegremdēti elektrolītā, uz kuru virsmas pieliktā sprieguma iedarbībā veidojas dubults elektriskais slānis. Tiesa, izmantojot parastās plakanas plāksnes, būtu iespējams iegūt tikai dažu desmitu mF kapacitāti. Lai iegūtu lielas jonistoriem raksturīgās kapacitātes, tiek izmantoti elektrodi, kas izgatavoti no porainiem materiāliem ar lielu poru virsmu un maziem ārējiem izmēriem.

Šai lomai vienā reizē tika izmēģināti poraini metāli no titāna līdz platīnam. Tomēr nesalīdzināmi labākā bija ... parastā aktīvā ogle. Šis ogles, kas pēc īpašas apstrādes kļūst porains. Šādu ogļu poru virsmas laukums 1 cm3 sasniedz tūkstoti kvadrātmetri, un elektriskā dubultā slāņa kapacitāte uz tiem ir desmit faradi!

Paštaisīts jonistors 1. attēlā parādīts jonistoru dizains. Tas sastāv no divām metāla plāksnēm, kas ir cieši piespiestas aktīvās ogles "pildījumam". Akmeņogles ir sakrautas divos slāņos, starp kuriem tiek likts plāns atdalošais slānis no vielas, kas nevada elektronus. Tas viss ir piesūcināts ar elektrolītu.

Uzlādējot jonistoru vienā tā pusē, uz ogļu porām veidojas dubults elektriskais slānis ar elektroniem uz virsmas, otrā pusē - ar pozitīvajiem joniem. Pēc uzlādes joni un elektroni sāk plūst viens pret otru. Tiem saskaroties, veidojas neitrālie metālu atomi, un uzkrātais lādiņš samazinās un galu galā var izzust pavisam.

Lai to novērstu, starp aktīvās ogles slāņiem tiek ieviests atdalošais slānis. To var veidot no dažādām plānām plastmasas plēvēm, papīra un pat kokvilnas.
Amatieru jonistoros elektrolīts ir 25% nātrija hlorīda šķīdums vai 27% KOH šķīdums. (Pie mazākām koncentrācijām uz pozitīvā elektroda neveidosies negatīvo jonu slānis.)

Kā elektrodi tiek izmantotas vara plāksnes ar iepriekš pielodētiem vadiem. To darba virsmas jātīra no oksīdiem. Šajā gadījumā ir vēlams izmantot rupji graudainu ādu, kas atstāj skrāpējumus. Šīs skrambas uzlabos ogļu saķeri ar varu. Lai nodrošinātu labu saķeri, plāksnes ir jāattauko. Plākšņu attaukošana tiek veikta divos posmos. Vispirms tos mazgā ar ziepēm, pēc tam berzē ar zobu pulveri un nomazgā ar ūdens strūklu. Pēc tam jums nevajadzētu pieskarties tiem ar pirkstiem.

Aptiekā pirkto aktivēto ogli samaļ javā un sajauc ar elektrolītu, līdz iegūst biezu pastu, ko iesmērē ar rūpīgi attaukotām plāksnēm.

Pirmajā testā plāksnes ar papīra blīvi tiek novietotas viena uz otras, pēc tam mēģināsim to uzlādēt. Bet šeit ir kāds smalkums. Pie sprieguma, kas lielāks par 1 V, sākas gāzu H2, O2 izdalīšanās. Tie iznīcina oglekļa elektrodus un neļauj mūsu ierīcei strādāt jonistoru kondensatora režīmā.

Tāpēc mums tas jāuzlādē no avota, kura spriegums nav lielāks par 1 V. (Tas ir spriegums katram plākšņu pārim, kas ir ieteicams rūpniecisko jonistoru darbībai.)

Sīkāka informācija ziņkārīgajiem

Ja spriegums ir lielāks par 1,2 V, jonistors pārvēršas par gāzes akumulatoru. Šī ir interesanta ierīce, kas sastāv arī no aktīvās ogles un diviem elektrodiem. Bet strukturāli tas ir izgatavots savādāk (skat. 2. att.). Parasti no veca galvaniskā elementa tiek ņemti divi ogles stieņi un ap tiem tiek piesieti aktīvās ogles marles maisiņi. Kā elektrolītu izmanto KOH šķīdumu. (Sāls šķīdumu nedrīkst lietot, jo, sadaloties, izdalās hlors.)

Gāzes akumulatora enerģijas intensitāte sasniedz 36 000 J/kg jeb 10 Wh/kg. Tas ir 10 reizes vairāk nekā jonistoram, bet 2,5 reizes mazāk nekā parastajam svina akumulatoram. Taču gāzes akumulators nav tikai baterija, bet gan ļoti savdabīga degvielas šūna. Kad tas ir uzlādēts, uz elektrodiem izdalās gāzes - skābeklis un ūdeņradis. Tie "nogulsnējas" uz aktīvās ogles virsmas. Kad parādās slodzes strāva, tie ir savienoti, veidojot ūdeni un elektrisko strāvu. Tomēr šis process bez katalizatora ir ļoti lēns. Un, kā izrādījās, katalizators var būt tikai platīns... Tāpēc, atšķirībā no jonistora, gāzes akumulators nevar dot lielas strāvas.

Tomēr Maskavas izgudrotājs A.G. Presņakovs (http://chemfiles.narod.r u/hit/gas_akk.htm) veiksmīgi izmantoja gāzes akumulatoru kravas automašīnas dzinēja iedarbināšanai. Tā cietais svars - gandrīz trīs reizes lielāks nekā parasti - šajā gadījumā izrādījās paciešams. Bet zemās izmaksas un tādu trūkums kaitīgiem materiāliem kā skābe un svins šķita ārkārtīgi pievilcīgi.

gāzes akumulators vienkāršākais dizains bija pakļauta pilnīgai pašizlādei 4-6 stundu laikā. Tas pielika punktu eksperimentiem. Kam vajadzīga automašīna, kuru nevar iedarbināt pēc stāvēšanas nakts?

Un tomēr “lielās tehnoloģijas” nav aizmirsušas par gāzes akumulatoriem. Jaudīgi, viegli un uzticami, tie ir uz dažiem satelītiem. Process tajos notiek aptuveni 100 atm spiedienā, un kā gāzes absorbētājs tiek izmantots porains niķelis, kas šādos apstākļos darbojas kā katalizators. Visa ierīce ir ievietota īpaši vieglā oglekļa šķiedras balonā. Rezultātā tika iegūti akumulatori ar gandrīz 4 reizes lielāku enerģijas ietilpību nekā svina akumulatoriem. Ar tiem elektroauto varētu nobraukt aptuveni 600 km. Bet, diemžēl, tie ir ļoti dārgi.

KĀ IZVEIDOT FIKSU KONDENSATORU

Nav grūti izgatavot nemainīgas kapacitātes kondensatoru. Tam būs nepieciešama tērauda folija (skārda papīrs), vaskots papīrs un skārda gabaliņi. Staniola foliju var ņemt no konfekšu vai šokolādes papīriem, bet vasko papīru var izgatavot pats.

Lai to izdarītu, paņemiet plānu salvešu papīru un sagrieziet to 50 mm platās un 200–300 mm garās sloksnēs.

Sloksnes iegremdē uz 2-3 minūtēm izkausētā parafīnā (nevārot). Tiklīdz tās tiek izņemtas, parafīns uzreiz sacietē. Pēc tam tas rūpīgi jānokasa ar naža neaso pusi, lai nesaplēstu papīrs. Tiek iegūtas vaskotas loksnes.

Rīsi. 111. Paštaisīts konstants kondensators.

Kondensatoram vaskots papīrs ir salocīts ar burtu “I”, kā parādīts 111. attēlā, intervālos abās “akordeona” pusēs tiek ievietotas 45X30 mm izmēra loksnes.

Kad visi palagi ielikti, "akordeons" tiek salocīts un izgludināts ar sakarsētu gludekli. Tērauda gali, kas paliek ārpusē, ir savienoti viens ar otru.

Labāk to darīt šādi: no bieza kartona izgriež divus šķīvjus, uzliek abās "akordeona" pusēs un saspiež ar diviem skārda vai misiņa klipšiem. Ir nepieciešams pielodēt vadus pie klipiem, ar kuru palīdzību uzstādīšanas laikā tiek pielodēts kondensators.

Ar desmit tērauda loksnēm kondensatora kapacitāte būs aptuveni vienāda ar 1000 pF.

Ja lapu skaits tiek dubultots, arī kondensatora kapacitāte dubultosies.

Tādā veidā jūs varat izgatavot kondensatorus ar jaudu no 100 līdz 5 tonnām pf.

Lielie kondensatori no 5 tonnām pf līdz 0,2 mikrofaradiem tiek izgatavoti nedaudz savādāk. Lai tos izgatavotu, jums būs nepieciešams vecs papīra mikrofarādes kondensators.

Papīra kondensators ir rullītis, kas sarullēts no lentes, kas sastāv no divām vaskota papīra sloksnēm un divām tērauda folijas sloksnēm, kas novietotas starp tām.

Lai noteiktu nepieciešamo sloksnes garumu

Kondensatoram izmantojiet formulu:

C
l = 0,014 ---
a

Šajā formulā C ir vajadzīgā kondensatora kapacitāte pF; a ir folijas sloksnes platums cm; l ir folijas sloksnes garums cm. Piemēram, lai iegūtu kondensatoru ar jaudu 10 tonnas pF ar sloksnes platumu 4 cm, nepieciešamais sloksnes garums būs:

10 000
l \u003d 0,014----------- \u003d 35 cm.
4

Kondensators ir izgatavots šādi; no mikrofarādes kondensatora ruļļa (112. att.) tiek atritināta mums vajadzīgā garuma lente (visas četras sloksnes). Lai kondensatora plāksnes nesaslēgtos viena ar otru, lentes sākumā un beigās tērauda folija tiek sagriezta par 10 mm vairāk nekā papīrs.

112 Pašdarināts lieljaudas kondensators.

Pirms lentes velmēšanas, no katras sloksnes

foliju beidz ar plānu stiepli vai konservētu vara foliju. Secinājums no vienas oderes tiek novietots lentes sākumā, bet no otras - beigās un pretējā virzienā. Tad lenti sarullē caurulītē un uzlīmē ar biezu papīru uz augšu. Papīrs ielīmēšanai tiek ņemts par 10 mm platāks par lenti. Uz papīra izvirzītajām malām aizveriet divus stingrus montāžas vadītājus.

Vadi no kondensatora plāksnēm tiek pielodēti pie šiem vadītājiem no papīra uzmavas iekšpuses, kā parādīts attēlā.

Gatavais kondensators ir piepildīts ar parafīnu.

paštaisīts fiksēts kondensators

Pašdarināts fiksēts kondensators.

Kondensatorus var izgatavot pats. Vienkāršākais veids ir izveidot fiksētu kondensatoru. Mājās ražotiem kondensatoriem ar ietilpību līdz vairākiem simtiem pikofaradu tiek patērēta alumīnija vai alvas folija, plāns rakstāmpapīrs vai salvešu papīrs, parafīns vai vasks (stearīns nav piemērots). No bojātiem lielas ietilpības papīra kondensatoriem var ņemt foliju, vai arī izmantot alumīnija foliju, ko izmanto šokolādes un dažu veidu konfekšu iesaiņošanai. Papīru var izmantot arī bojātiem kondensatoriem. Iztaisnojiet foliju un izgrieziet no tās divas sloksnes - topošā kondensatora plāksnes. Folijas sloksņu garumu un platumu nosaka izgatavojamā kondensatora kapacitāte (aprēķins ir norādīts zemāk). Izgrieziet vēl divus papīra strēmeles 2 reizes platāks par foliju. Vienam no tiem jābūt 1,5-2 reizes garākam par otru. Izkausējiet parafīnu burkā, bet nelieciet to vārīties. Ar otu sasmērē papīra strēmeles ar karstu parafīnu un tieši pa vidu uzliek tām folijas strēmeles. Salieciet abus sloksņu pārus. Pārklāj tos ar papīru un gludina ar siltu gludekli, lai sloksnes labāk un ciešāk saliptu kopā. Ja nav parafīna vai vaska, sloksnes var iemērc medicīniskajā vazelīnā. Paņemiet vara stieples gabalus 1-1,5 biezumā un 50-60 mm garumā. Salieciet tos un ievietojiet folijas sloksņu galus izveidotajās cilpās, iepriekš no tām notīrot parafīnu, lai starp tām būtu uzticams elektriskais kontakts. Salīmētās sloksnes sarullē stingrā rullī - kondensators gatavs. Stiprības labad to var ielīmēt kartona sloksnē un pēc tam piesūcināt ar kausētu parafīnu vai no ārpuses pārklāt ar BF-2 līmi. Tagad ziņosim par šādu kondensatoru aprēķinātajiem datiem. Divas savstarpēji pārklājošas folijas sloksnes ar laukumu 1 cm2, atdalīti ar plānu rakstāmpapīru, veido kondensatoru ar jaudu aptuveni 20 pF. Ja ņemam, piemēram, 1 cm platas un 10 cm garas folijas sloksnes, tad kondensatora kapacitāte būs 200 pF. Ar tāda paša platuma, bet 50 omu sloksnēm tiks iegūts kondensators ar jaudu aptuveni 1000 pF. Kondensators takuru ietilpību var izgatavot no folijas sloksnēm 2 platumā un 25 cm garumā vai 2,5 platumā un 20 cm garumā • Aprēķinot neietveriet folijas sloksņu galus, pie kuriem ir piestiprināti stiepļu vadi, jo tie nepārklājas ar citi sloksnes gali. Pēc kondensatora izgatavošanas pārbaudiet, vai tā plāksnes ir aizvērtas viena pret otru.