Bir lazer, hızlandırıcı tüp, elektromanyetik girişim üreteci veya bu tür başka bir şey yapmayı planlıyorsanız, er ya da geç düşük endüktans kullanma ihtiyacıyla karşı karşıya kalacaksınız. yüksek voltajlı kapasitör, ihtiyacınız olan Gigawatt'lık gücü geliştirme kapasitesine sahiptir.
Prensip olarak, satın alınan bir kapasitör kullanarak elde etmeyi deneyebilirsiniz ve ihtiyacınız olana yakın bir şey ticari olarak bile mevcuttur. Bunlar KVI-3, K15-4 tipi seramik kapasitörler, Murata ve TDK'dan bir dizi marka ve elbette canavar Maxwell 37661 (ancak ikincisi, yağ türü)

Bununla birlikte, satın alınan kapasitörlerin kullanımının dezavantajları vardır.

1. Onlar pahalı.
2. Erişilemezler (İnternet elbette insanları birbirine bağlamıştır, ancak dünyanın diğer tarafından parça taşımak biraz can sıkıcıdır)
3. Ve en önemlisi, elbette: yine de ihtiyacınız olan kayıt parametrelerini sağlamayacaklar. (Bir nitrojen lazere güç vermek veya tahliye edilmemiş bir hızlandırıcı tüpten kaçak elektron demeti elde etmek için onlarca ve hatta birkaç nanosaniyede deşarj söz konusu olduğunda, tek bir Maxwell size yardımcı olamaz)

Bu kılavuza göre, ev yapımı düşük endüktanslı yüksek voltajlı bir ev yapımını öğreneceğiz.
sürücü olarak kullanılması amaçlanan bir kart örneğinde kapasitör
lamba boya lazeri. Ancak ilke geneldir ve
kullanarak özellikle kapasitörler oluşturabileceksiniz (ancak bunlarla sınırlı değil)
nitrojen lazerlere güç sağlamak için bile.

I. KAYNAKLAR

II. TOPLANTI

Düşük endüktanslı bir güç kaynağı gerektiren bir cihaz tasarlarken, tasarımı bir bütün olarak düşünmeniz gerekir ve kapasitörler hakkında ayrı ayrı değil, ayrı ayrı (örneğin) bir lazer kafası vb. Aksi takdirde, akım taşıyan çubuklar, düşük endüktanslı kapasitör tasarımının tüm avantajlarını ortadan kaldıracaktır. Genellikle kapasitörler organiktir ayrılmaz parça bu tür cihazlar ve bu nedenle boya lazer sürücü kartı örnek teşkil edecektir.
Etrafında cam elyafı ve pleksiglas levhaların uzandığı o kendi işini yapana ne mutlu! mutfağı kullanmak zorundayım kesme tahtaları mağazada satıldı.
Bir parça plastik alın ve gelecekteki devrenin boyutuna kesin.

Planın fikri ilkeldir. Bunlar, rezonans şarjlı bir devreye göre bir kıvılcım aralığı ile bağlanan depolama ve keskinleştirme olmak üzere iki kapasitördür. Burada devrenin işleyişini detaylı olarak ele almayacağız, buradaki görevimiz kondansatörlerin montajına odaklanmak.

Gelecekteki kapasitörlerin boyutlarına karar verdikten sonra, gelecekteki kontaktörlerin boyutlarına göre bir alüminyum köşenin parçalarını kesin. Köşeleri, yüksek voltaj teknolojisinin tüm kurallarına uygun olarak dikkatlice işleyin (tüm köşeleri yuvarlayın ve tüm noktaları körleyin).

Ortaya çıkan "baskılı devre kartına" gelecekteki kapasitörlerin uçlarını sabitleyin.

Devrenin, şimdi monte edilmezse daha sonra kapasitörlerin montajını engelleyebilecek kısımlarını monte edin. Bizim durumumuzda bunlar bağlantı otobüsleri ve bir kıvılcım aralığıdır.

Parafudr takılırken düşük endüktansın ayar kolaylığı için feda edildiğini unutmayın. Bu durumda, bu haklıdır, çünkü (uzun ve ince) lambanın içsel endüktansı, tutucu devrenin endüktansından belirgin şekilde daha büyüktür ve ayrıca, siyah bir cismin tüm yasalarına göre lamba parlamaz. güç devresi ne kadar hızlı olursa olsun, sigma * T ^ 4'ten daha hızlıdır. Yalnızca ön tarafı kısaltabilirsiniz, ancak tüm dürtüyü değil. Öte yandan, örneğin bir nitrojen lazeri tasarlarken, artık bir kıvılcım aralığını bu kadar özgürce monte etmeyeceksiniz.

Bir sonraki adım, folyoyu ve muhtemelen laminat paketlerini kesmektir (söz konusu karttaki depolama kapasitöründe olduğu gibi kapasitörün boyutu tam bir paket formatı gerektirmedikçe).

Laminasyon ideal olarak hava geçirmez olmasına ve kenar parlamalarından kaçınılması gerekmesine rağmen, her 10 kV çalışma voltajı için boncukların (şekilde d boyutu) 5 mm'den daha az yapılması önerilmez.
Her 10 kV voltaj için 15 mm boyutundaki kenarlar, sızdırmazlık olmadan bile az çok kararlı çalışma sağlar.
Pimlerin boyutu (şekilde D boyutu), gelecekteki kapasitörün ayağının bir miktar marjla beklenen kalınlığına eşit seçilmelidir. Folyonun köşeleri elbette yuvarlatılmalıdır.
Tepe kapasitör ile başlayalım. Boşluklar ve bitmiş, lamine astar şöyle görünür:

Tepe kapasitör için 200 µm kalınlığında bir laminat alındı, çünkü burada "rezonans" şarj nedeniyle 30 kV'luk bir voltaj dalgalanması bekleniyor. Gerekli sayıda kapağı laminatlayın (bizim durumumuzda 20 adet). Onları bir yığın halinde katlayın (dönüşümlü olarak farklı yönlerde pimler). Ortaya çıkan yığında, uçları bükün (gerekirse fazla folyoyu kesin), yığını tahta üzerindeki açı kontaktörlerinin oluşturduğu yuvaya yerleştirin ve üst kapağa bastırın.

Fetişistler üst kapağı düzgün cıvatalarla sabitlerler, ancak bantla bantlayabilirsiniz. Pik kapasitör hazır.

Bir depolama kondansatörünün montajı temelde farklı değildir.
Tam A4 boyutu kullanıldığı için daha az makas işi. Buradaki laminat 100 µm kalınlığındadır çünkü plan 12 kV'luk bir şarj voltajı kullanmaktır.
Aynı şekilde, bir yığın halinde topluyoruz, sonuçları büküyoruz ve kapağa basıyoruz:

Kesik saplı bir mutfak tahtası, elbette kötü niyetli görünüyor, ancak işlevselliği ihlal etmiyor. Umarım kaynaklarla ilgili daha az sorun yaşarsınız. Ve bir şey daha: Taban ve örtü olarak ahşap parçaları kullanmaya karar verirseniz, ciddi şekilde hazırlanmaları gerekir. Birincisi iyice kurutmaktır (tercihen yüksek sıcaklıkta). Ve ikincisi - hermetik olarak cilalanmıştır. Üretan veya vinil vernik.
Burada önemli olan elektriksel dayanım ve sızıntı olmamasıdır. Gerçek şu ki, nem değiştiğinde odun parçaları bükülecektir. İlk olarak, bu kontağın kalitesini bozacak ve kapasitörlerin deşarj süresini uzatacaktır. İkincisi, burada olduğu gibi, bu tahtanın üzerine bir lazer monte edilmesi gerekiyorsa, tüm sonuçlarıyla birlikte bükülecektir.

Kabloları bükerken, ek bir yalıtım katmanı döşemeyi unutmayın. Ve sonra aslında: plakalar birbirinden iki dielektrik katmanla ayrılır ve zıt kutuplu plakalardan gelen kablolar yalnızca bir tane ile ayrılır.
Bakalım elimizde ne var. Yerleşik kapasitans ölçerli bir multimetre kullanalım.
İşte depolama kondansatörünün gösterdiği şey.

Ve işte tepe kapasitörün gösterdiği şey.

Bu kadar. Kondansatörler hazır, rehberin konusu bitti.
Ancak, muhtemelen onları denemek için sabırsızlanıyorum. Devrenin eksik kısmını tamamlıyoruz, lambayı takıyoruz, güç kaynağına bağlıyoruz.
İşte böyle görünüyor.

İşte osiloskopa doğrudan bağlı ve lambayı besleyen devrenin yakınında bulunan küçük bir tel halkası ile alınan akımın bir osilogramı. Doğru, bir lamba yerine devre bir şönte yüklendi.

Ve burada en yakın duvara yönelik bir FD-255 fotodiyot ile çekilmiş bir lamba flaşının osilogramı. Dağınık ışık yeterlidir. Hatta "daha fazla" demek daha doğru.

Kötü bir şekilde kapatılmış kapasitörleri uzun süre azarlayabilir ve deşarjın 5 μs'den fazla sürmesinin nedenini arayabilirsiniz ... Aslında, flaş lambası bir sürü megawatt boşaltır ve hatta duvarlardan saçılan ışık bile fotodiyodu içine çeker. derin doygunluk Fotodiyodu kaldıralım. İşte fotodiyotun tam olarak ampule bakmadığı, ancak ondan biraz uzağa baktığı 5 metreden alınan bir osilogram.

Girişim nedeniyle yükselme süresinin kesin olarak belirlenmesi zordur, ancak 100 ns mertebesinde olduğu ve mevcut yarı çevrim süresi ile iyi bir uyum içinde olduğu görülebilir.
Işık darbesinde kalan kuyruk, yavaş yavaş soğuyan bir plazmanın parıltısıdır. Toplam süre 1 µs'nin altındadır.
Bu bir karasitele lazer yapmak için yeterli olacak mı? Bu ayrı bir konu. Genel olarak, böyle bir dürtü genellikle fazlasıyla yeterlidir, ancak bunların tümü boyaya (ne kadar saf ve iyi olduğuna), küvete, aydınlatıcıya, rezonatöre vb. bağlıdır. Piyasada bulunan floresan işaretleyicilerden biri üzerinde üretim yapmayı başarırsam, o zaman ev yapımı bir boya lazeri hakkında ayrı bir kılavuz olacak.

(PS) Ana depolama kapasitörüne 30 nF daha eklemek zorunda kaldım ve bu gerçekten yeterliydi. Fotoğrafı orada "Fotoğraflar" bölümünde bulunabilen boru, iki maxwell GIN'den daha iyi çalıştı.

Genel olarak, 100 ns'lik bir deşarj süresi, kapasitör oluşturmak için açıklanan teknoloji için hiçbir şekilde sınır değildir. Hava pompalama nitrojen lazerinin süper parlaklık modunda kararlı bir şekilde çalıştığı bir kapasitörün fotoğrafı:

Boşalma süresi osiloskopumun yeteneklerinin ötesinde, ancak bu kapasitörlü nitrojen tankının etkin bir şekilde 100 mm Hg'de üretmesi gerçeği. deşarj süresinin 20 ns veya daha az olarak tahmin edilmesini sağlar.

III. SONUÇ YERİNE. GÜVENLİK

Böyle bir kapasitörün tehlikeli olduğunu söylemek hiçbir şey söylememektir. Böyle bir konteynırdan gelen elektrik çarpması, 160 km/s hızla üzerinize uçan bir KAMAZ kadar ölümcüldür. Bu kapasitöre bir silah veya patlayıcı ile aynı saygıyı gösterin. Bu tür kapasitörlerle çalışırken, mümkün olan tüm güvenlik önlemlerini ve özellikle uzaktan açma ve kapatmayı kullanın.
Tüm tehlikeli durumları tahmin etmek ve bunlara nasıl girilmeyeceğine dair önerilerde bulunmak imkansızdır. Dikkatli olun ve kafanızla düşünün. Bir kazıcının kariyeri ne zaman biter biliyor musun? Korkmayı bıraktığında. Patlayıcılarla "üzerinize" geldiği anda kafasını uçurur.
Öte yandan milyonlarca insan KAMAZ araçlarıyla yollara düşüyor ve binlerce istihkamcı işe gidiyor ve hayatta kalıyor. Dikkatli olduğun ve kafanla düşündüğün sürece her şey yoluna girecek.

Tank kondansatörü

Bu tip kapasitör, adını plakaların şeklinin T-shirt paketi ile benzerliğinden almıştır.
Bu kapasitörün endüktansı, yukarıda açıklanan kondansatörden veya şekerli olandan daha büyüktür, ancak bir CO2 veya GIN'de kullanım için oldukça uygundur. Zorlukla boyayı başlatır ve azot için uygun değildir.

İhtiyacınız olan malzemeler yukarıdaki kılavuzdakilerle aynıdır: mylar film (veya laminasyon poşetleri), alüminyum folyo ve yapışkan bant / elektrik bandı.

Aşağıdaki şema ana boşlukların boyutlarını göstermektedir.

L - dielektrik uzunluk
D - dielektrik genişlik
R, kapasitörün dış yarıçapıdır

Dielektrik kenarlarından boşluklar 15 mm'dir. Plakaların kontak şeritlerinin çıktığı tarafta 50 mm girinti vardır. Bu ofsetler, dielektrikin belirli bir L ve D'si için maksimum kapasitans için mümkün olduğunca küçük yapılır. Lütfen bu açıklıkların 10kV için seçildiğini unutmayın. (Daha yüksek voltajlar için bu tip bir kapasitör yapmanın mantıklı olduğundan şüpheliyim, bu yüzden diğer voltajlar için ofsetleri ve boşlukları yeniden hesaplamak için formüller yazmayacağım)

Plakaların uçları arasındaki mesafe 30 mm'dir. Bu boşluk da 10 kV için mümkün olan minimum olarak alınmıştır. Bu boşluğu artırmak, kabloları çok dar yapacak - kapasitörün endüktansını artıracaktır.

Üretme

Tank kondansatörü hazır. Lazer, GIN veya diğer yüksek voltajlı cihazınızla kurabilirsiniz.

Tünaydın! Bugün size elektrik yükünü depolayabileceğiniz en basit cihaz olan Leyden kavanozunun nasıl yapıldığını göstermek istiyorum.

Statik elektrik, bir nesnenin yüzeyindeki elektron eksikliği veya fazlalığıdır.

Statik elektrik üretmenin bir yolu, birbirine benzemeyen iki nesnenin temasıdır. Birçoğu hala okuldan bir ebonit çubukla deneyi hatırlıyor. Yünle ovalarsanız, elektronların bir kısmı çubuğa geçer ve yün pozitif yüklü kalır ve fazla elektron nedeniyle çubuk negatif olarak yüklenir ve hafif nesneleri çekebilir.

Günlük yaşamda, örneğin saçları tarakla tararken böyle bir durum ortaya çıkar. Elektrostatik boşalmaların çıtırtısını bile duyabilirsiniz. Bu arada, bu tür tıklamaların birkaç bin voltluk bir voltajı olduğunu biliyor muydunuz? Sıradan bir tarak yardımıyla sadece büyük bir voltaj alabileceğiniz ortaya çıktı. Ancak şimdi bir tarağın taşıyabileceği yük çok, çok küçük. Taraktan gelen yük başka bir yerde toplanabilir. Örneğin, Leiden Bank'ta. Leyden kavanozu esasen en basit kapasitördür (bir yalıtkanla ayrılmış iki iletken.

hadi üretime başlayalım

malzemeler
Klasik Leyden kavanozu genellikle bir cam kavanozdan yapılır, ancak duvarlar çok kalındır ve yük birikimi çok büyük değildir. Bu nedenle ince duvarlı plastik bir kavanoz kullanacağız. Bir iletken olarak, yiyecek folyosu veya bir çikolatadan folyo kullanacağız.

Aşama 1
Kavanoz, taban da dahil olmak üzere yaklaşık üçte ikisi yüksekliğinde düz bir folyo tabakası ile kaplanmalıdır. Büyük kırışıklıklar ve gözyaşlarından kaçının.

Adım 2
Şimdi aynı şeyin içeriden dış kaplama ile aynı yüksekliğe yapılması gerekiyor.

Aşama 3
Kavanozun ortasına, kavanozun içindeki folyoya değmesi gereken bir folyo alıcı takın. Üst kısım kutudan çıkarılmalıdır.

Kutunun içini yapıştırmakla uğraşamayacak kadar tembelseniz, o zaman oraya tam olarak folyonun dışına yapıştırıldığı seviyeye kadar salin solüsyonu dökebilirsiniz (Alıcı bir ucu suya dokunmalıdır.

Yani, şimdi bir taraktan şarjı nerede biriktireceğimize sahibiz. Bunu yapmak için bir elinizle dış kapağı kavrayın ve diğer elinizle dolu tarağı alıcının yanından geçirin.

Astarı elinizle tutup parmağınızı alıcıya getirerek kavanozu üzerinize boşaltabilirsiniz. Ayrıca, daha eşit ve güzel bir kıvılcım verecek bir folyo parçasından böyle harika bir kıvılcım aralığı yapabilirsiniz.

Not: 1 mm havanın bozulması, bin voltluk bir voltaj gerektirir. Bu arada, hava nemi kıvılcımın uzunluğunu kritik bir şekilde etkiler (dairenizde ne kadar kuru olursa, kıvılcım o kadar uzun olur).

Fizik dersinden bilindiği gibi kürenin elektrik kapasitesi yaklaşık 700 mikrofaraddır. Böyle bir kapasiteye sahip sıradan bir kapasitör, ağırlık ve hacim olarak bir tuğla ile karşılaştırılabilir. Ancak, bir kum tanesi büyüklüğünde süper kapasitörlere eşit, dünyanın elektrik kapasitesine sahip kapasitörler var.

Bu tür cihazlar nispeten yakın zamanda, yaklaşık yirmi yıl önce ortaya çıktı. Farklı olarak adlandırılırlar: iyonlaştırıcılar, iyonikler veya sadece süper kapasitörler.

Bunların yalnızca bazı yüksek uçan havacılık firmaları için mevcut olduğunu düşünmeyin. Bugün mağazada, dünyanın kapasitesinin 1500 katı ve en büyük gezegenin kapasitesine yakın bir farad kapasiteli madeni para büyüklüğünde bir iyonlaştırıcı satın alabilirsiniz. Güneş Sistemi- Jüpiter.

Herhangi bir kapasitör enerji depolar. İyonistörde depolanan enerjinin ne kadar büyük veya küçük olduğunu anlamak için onu bir şeyle karşılaştırmak önemlidir. İşte biraz sıradışı ama görsel bir yol.

Sıradan bir kapasitörün enerjisi, yaklaşık bir buçuk metre zıplaması için yeterlidir. 0,5 g kütleye sahip, 1 V voltajla yüklenmiş 58-9V tipi küçük bir iyonistör 293 m yüksekliğe sıçrayabilir!

Bazen iyonlaştırıcıların herhangi bir pili değiştirebileceği düşünülür. Gazeteciler, süper kapasitörlerle çalışan sessiz elektrikli araçlarla geleceğin dünyasını resmetti. Ama şimdiye kadar bu ondan uzak. Bir kg ağırlığındaki bir iyonlaştırıcı, 3000 J enerji ve en kötü kurşun pil - 86.400 J - 28 kat daha fazla biriktirebilir. Ancak, kısa sürede yüksek güç sağlarken pil hızla bozulur ve yalnızca yarısı boşalır. İyonistör ise, tekrar tekrar ve kendisine zarar vermeden, eğer bağlantı telleri onlara dayanabilirse, herhangi bir güç verir. Ayrıca iyonlaştırıcı saniyeler içinde şarj edilebilir ve pilin bunu yapması genellikle saatler sürer.

Bu, iyonistörün kapsamını belirler. Kısa bir süre için yüksek güç tüketen cihazlar için bir güç kaynağı olarak iyidir, ancak oldukça sık: elektronik ekipman, el fenerleri, araba marşları, elektrikli kırıcılar. İyonistör, elektromanyetik silahlar için bir güç kaynağı olarak askeri uygulamalara da sahip olabilir. Ve küçük bir elektrik santrali ile birlikte, iyonlaştırıcı, elektrikli tekerlekleri ve 100 km'de 1-2 litre yakıt tüketimi olan arabalar oluşturmanıza izin verir.

Çok çeşitli kapasiteler ve çalışma voltajları için iyonlaştırıcılar satılmaktadır, ancak pahalıdırlar. Yani zamanınız ve ilginiz varsa, kendiniz bir iyonistör yapmayı deneyebilirsiniz. Ama özel tavsiye vermeden önce, biraz teori.

Elektrokimyadan bilinmektedir: bir metal suya batırıldığında, yüzeyinde zıt elektrik yüklerinden - iyonlar ve elektronlardan oluşan çift elektrik tabakası oluşur. Aralarında karşılıklı çekim güçleri vardır, ancak yükler birbirine yaklaşamaz. Bu, su ve metal moleküllerinin çekici kuvvetleri tarafından engellenir. Özünde, elektriksel çift katman bir kapasitörden başka bir şey değildir. Yüzeyinde yoğunlaşan yükler plaka görevi görür. Aralarındaki mesafe çok azdır. Ve bildiğiniz gibi, bir kapasitörün kapasitansı, plakaları arasındaki mesafe azaldıkça artar. Bu nedenle, örneğin, suya batırılmış sıradan bir çelik jant telinin kapasitansı birkaç mF'ye ulaşır.

Özünde, bir iyonistör, elektrolite daldırılmış çok geniş bir alana sahip iki elektrottan oluşur ve yüzeyinde, uygulanan bir voltajın etkisi altında bir çift elektrik tabakası oluşur. Doğru, sıradan düz plakalar kullanarak, sadece birkaç on mF'lik bir kapasitans elde etmek mümkün olacaktır. İyonistörlerin doğasında bulunan büyük kapasitanslar elde etmek için, küçük dış boyutlara sahip geniş bir gözenek yüzeyine sahip gözenekli malzemelerden yapılmış elektrotlar kullanırlar.

Bu rol için titanyumdan platine süngerimsi metaller bir kerede denendi. Bununla birlikte, kıyaslanamayacak şekilde en iyisi ... sıradan aktif karbondu. Bu odun kömürü, özel işlemden sonra gözenekli hale gelir. Bu tür kömürün 1 cm3 gözenek yüzey alanı bin ulaşır metrekare, ve üzerlerindeki elektriksel çift katmanın kapasitansı on farad!

Kendi kendine yapılan iyonistör Şekil 1, iyonistörün tasarımını göstermektedir. Aktif karbonun "doldurulmasına" karşı sıkıca bastırılan iki metal plakadan oluşur. Kömür, aralarına elektronları iletmeyen bir maddenin ince bir ayırıcı tabakasının döşendiği iki katman halinde istiflenir. Bütün bunlar elektrolit ile emprenye edilir.

Yarısında iyonistör şarj edildiğinde, kömürün gözeneklerinde yüzeyinde elektronlar, diğer yarısında ise pozitif iyonlarla çift elektrik tabakası oluşur. Yüklendikten sonra iyonlar ve elektronlar birbirine doğru akmaya başlar. Bir araya geldiklerinde nötr metal atomları oluşur ve biriken yük azalır ve sonunda tamamen yok olabilir.

Bunu önlemek için aktif karbon katmanları arasına bir ayırıcı katman yerleştirilir. Çeşitli ince plastik filmlerden, kağıttan ve hatta pamuktan yapılabilir.
Amatör iyonistörlerde elektrolit, %25'lik bir sodyum klorür çözeltisi veya %27'lik bir KOH çözeltisidir. (Düşük konsantrasyonlarda, pozitif elektrot üzerinde bir negatif iyon tabakası oluşmaz.)

Elektrot olarak, telleri önceden lehimlenmiş bakır plakalar kullanılır. Çalışma yüzeyleri oksitlerden temizlenmelidir. Bu durumda, çizik bırakan kaba taneli bir cilt kullanılması tavsiye edilir. Bu çizikler kömürün bakıra yapışmasını iyileştirecektir. İyi yapışma için plakaların yağdan arındırılması gerekir. Plakaların yağdan arındırılması iki aşamada gerçekleştirilir. İlk önce sabunla yıkanır, ardından diş tozu ile ovalanır ve bir su akışı ile yıkanır. Bundan sonra, onlara parmaklarınızla dokunmamalısınız.

Eczaneden satın alınan aktif kömür, bir harç içinde öğütülür ve dikkatlice yağı alınmış plakalarla bulaşan kalın bir macun elde edilene kadar elektrolit ile karıştırılır.

İlk test sırasında kağıt contalı plakalar üst üste yerleştirilir, ardından şarj etmeye çalışacağız. Ama burada bir incelik var. 1 V'tan daha yüksek bir voltajda, H2, O2 gazlarının salınımı başlar. Karbon elektrotları tahrip ederler ve cihazımızın iyonistör kondansatör modunda çalışmasına izin vermezler.

Bu nedenle, voltajı 1 V'tan yüksek olmayan bir kaynaktan şarj etmeliyiz. (Bu, endüstriyel iyonistörlerin çalışması için önerilen her bir plaka çifti için voltajdır.)

Meraklılar için detaylar

1,2 V'tan daha yüksek bir voltajda iyonlaştırıcı bir gaz piline dönüşür. Bu, aynı zamanda aktif karbon ve iki elektrottan oluşan ilginç bir cihazdır. Ancak yapısal olarak farklı yapılır (bkz. Şekil 2). Genellikle, eski bir galvanik hücreden iki karbon çubuk alınır ve bunların etrafına aktif karbondan gazlı bez torbalar bağlanır. Elektrolit olarak KOH çözeltisi kullanılır. (Klor bozunduğunda açığa çıktığı için tuz çözeltisi kullanılmamalıdır.)

Gaz akümülatörünün enerji yoğunluğu 36.000 J/kg veya 10 Wh/kg'a ulaşır. Bu, bir iyonlaştırıcıdan 10 kat daha fazladır, ancak geleneksel bir kurşun pilden 2,5 kat daha azdır. Bununla birlikte, bir gaz akümülatörü sadece bir pil değil, aynı zamanda çok tuhaf bir yakıt hücresidir. Şarj edildiğinde, elektrotlarda gazlar salınır - oksijen ve hidrojen. Aktif karbonun yüzeyine "yerleşirler". Bir yük akımı göründüğünde, su ve elektrik akımı oluşturmak üzere bağlanırlar. Ancak bu süreç, katalizör olmadan çok yavaştır. Ve ortaya çıktığı gibi, sadece platin bir katalizör olabilir ... Bu nedenle, bir iyonlaştırıcıdan farklı olarak, bir gaz akümülatörü yüksek akımlar veremez.

Ancak, Moskova mucidi A.G. Presnyakov (http://chemfiles.narod.r u/hit/gas_akk.htm) bir kamyon motorunu çalıştırmak için bir gaz akümülatörünü başarıyla kullandı. Katı ağırlığı - normalden neredeyse üç kat daha fazla - bu durumda tolere edilebilir olduğu ortaya çıktı. Ancak düşük maliyet ve bunların eksikliği zararlı malzemeler asit ve kurşun gibi son derece çekici görünüyordu.

gaz akümülatörü en basit tasarım 4-6 saatte kendi kendine deşarj olma eğilimindeydi. Bu deneylere bir son verdi. Kim bir gece park ettikten sonra çalıştırılamayan bir arabaya ihtiyaç duyar?

Yine de “büyük teknoloji” gaz pillerini unutmadı. Güçlü, hafif ve güvenilir, bazı uydularda bulunurlar. İçlerindeki işlem, yaklaşık 100 atm'lik bir basınç altında gerçekleşir ve bu koşullar altında bir katalizör olarak çalışan bir gaz emici olarak süngerimsi nikel kullanılır. Tüm cihaz, ultra hafif bir karbon fiber balonun içine yerleştirilmiştir. Sonuç, kurşun pillerden neredeyse 4 kat daha yüksek enerji kapasitesine sahip pillerdi. Elektrikli bir araba üzerlerinde yaklaşık 600 km yol alabilir. Ama ne yazık ki, çok pahalı olsalar da.

SABİT KONDANSATÖR NASIL YAPILIR

Sabit kapasitanslı bir kapasitör yapmak zor değildir. Bu, çelik folyo (kalay kağıdı), mumlu kağıt ve kalay parçaları gerektirecektir. Staniole folyo, şeker veya çikolata ambalajlarından alınabilir ve mumlu kağıt kendiniz yapılabilir.

Bunu yapmak için ince bir kağıt mendil alın ve 50 mm genişliğinde ve 200-300 mm uzunluğunda şeritler halinde kesin.

Şeritler, erimiş parafine (kaynamadan) 2-3 dakika daldırılır. Dışarı çıkar çıkmaz parafin hemen sertleşir. Bundan sonra, kağıdı yırtmamak için bıçağın kör tarafı ile dikkatlice kazınmalıdır. Mumlu levhalar elde edilir.

Pirinç. 111. Ev yapımı sabit kapasitör.

Kondansatör için mumlu kağıt, Şekil 111'de gösterildiği gibi “I” harfi ile katlanır, “akordeonun” her iki tarafına aralıklarla 45X30 mm ebatlarında sac levhalar yerleştirilir.

Tüm tabakalar yerleştirildiğinde, "akordeon" katlanır ve ısıtılmış bir ütüyle ütülenir. Dışta kalan çelik uçlar birbirine bağlanır.

Bunu bu şekilde yapmak daha iyidir: kalın kartondan iki plaka kesilir, "akordeonun" her iki tarafına konur ve kalay veya pirinçten yapılmış iki klipsle kenetlenir. Kurulum sırasında kapasitörün lehimlendiği klipslere iletkenleri lehimlemek gerekir.

On çelik levha ile kapasitörün kapasitansı yaklaşık olarak 1.000 pF'ye eşit olacaktır.

Yaprak sayısı iki katına çıkarsa, kapasitörün kapasitansı da iki katına çıkar.

Bu sayede 100 ila 5 ton pf kapasiteli kapasitörler yapabilirsiniz.

5 ton pf'den 0,2 mikrofarad'a kadar büyük kapasitörler biraz farklı yapılır. Bunları yapmak için eski bir kağıt mikrofarad kapasitöre ihtiyacınız olacak.

Kağıt kondansatör, iki mumlu kağıt şeridi ve aralarına yerleştirilmiş iki şerit çelik folyodan oluşan bir banttan sarılmış bir rulodur.

Gerekli şeridin uzunluğunu belirlemek için

bir kapasitör için bize şu formülü kullanın:

C
l = 0.014 ---
a

Bu formülde C, ihtiyacımız olan kapasitörün pF cinsinden kapasitansıdır; a, folyo şeridin cm cinsinden genişliğidir; l folyo şeridin cm cinsinden uzunluğudur.Örneğin, 4 cm şerit genişliğine sahip 10 ton pF kapasiteli bir kapasitör elde etmek için gerekli şerit uzunluğu şöyle olacaktır:

10 000
l \u003d 0.014----------- \u003d 35 cm.
4

Kondansatör şu şekilde yapılmıştır; bir mikrofarad kapasitör rulosundan (Şekil 112), ihtiyacımız olan uzunlukta bir bant (dört şeridin tümü) çözülür. Kondansatör plakalarının birbirine bağlanmasını önlemek için bandın başında ve sonunda çelik folyo kağıttan 10 mm daha fazla kesilir.

112 Ev yapımı yüksek kapasiteli kondansatör.

Bandı yuvarlamadan önce, her şeritten

folyo, ince telli bir tel veya kalaylı bakır folyo ile sonlandırılır. Bir astarın sonucu, bandın başına ve diğerinden - sonunda ve ters yönde yerleştirilir. Daha sonra bant bir tüpe sarılır ve üstüne kalın kağıtla yapıştırılır. Yapıştırma için kağıt, banttan 10 mm daha geniş alınır. Kağıdın çıkıntılı kenarlarında iki sert montaj iletkeni kapatın.

Kondansatör plakalarından gelen uçlar, şekilde gösterildiği gibi kağıt kılıfın içinden bu iletkenlere lehimlenir.

Bitmiş kondansatör parafin ile doldurulur.

ev yapımı sabit kondansatör

Ev yapımı sabit kondansatör.

Kondansatörler kendiniz yapılabilir. En kolay yol, sabit bir kapasitör yapmaktır. Birkaç yüz pikofarad kapasiteli ev yapımı kapasitörler için alüminyum veya kalay folyo, ince yazı veya kağıt mendil, parafin veya balmumu (stearin uygun değildir) tüketilir. Folyo, hasarlı büyük kapasiteli kağıt kapasitörlerden alınabilir veya çikolata ve bazı şekerleme türlerini sarmak için kullanılan alüminyum folyo kullanabilirsiniz. Hasarlı kapasitörler için kağıt da kullanılabilir. Folyoyu düzeltin ve ondan iki şerit kesin - gelecekteki kapasitörün plakaları. Folyo şeritlerin uzunluk ve genişliği yapılacak kapasitörün kapasitansına göre belirlenir (hesaplama aşağıda verilmiştir). İki tane daha kes kağıt şeritler Folyodan 2 kat daha geniş. Biri diğerinden 1.5-2 kat daha uzun olmalıdır. Parafini bir kavanozda eritin, ancak kaynatmayın. Bir fırça kullanarak, kağıt şeritleri sıcak parafinle yağlayın ve üzerlerine tam ortasına folyo şeritleri koyun. Her iki şerit çiftini de katlayın. Üzerlerini kağıtla örtün ve şeritlerin birbirine daha iyi ve daha sıkı yapışması için ılık bir ütüyle ütüleyin. Parafin veya balmumu yoksa, şeritler tıbbi vazelin içinde ıslatılabilir. 1-1.5 kalınlığında ve 50-60 mm uzunluğunda bakır tel parçaları alın. Onları bükün ve folyo şeritlerin uçlarını, aralarında güvenilir bir elektrik teması olması için daha önce parafini onlardan temizledikten sonra oluşan ilmeklere yerleştirin. Yapıştırılmış şeritleri sıkı bir rulo haline getirin - kapasitör hazır. Mukavemet için, bir karton şeride yapıştırılabilir ve daha sonra erimiş parafin ile emprenye edilebilir veya dış tarafı BF-2 yapıştırıcı ile kaplanabilir. Şimdi bu kapasitörlerin hesaplanan verilerini raporlayalım. Bir alana sahip, karşılıklı olarak örtüşen iki folyo şerit İnce yazı kağıdı ile ayrılmış 1 cm2, yaklaşık 20 pF kapasiteli bir kapasitör oluşturur. Örneğin, 1 cm genişliğinde ve 10 cm uzunluğunda folyo şeritler alırsak, kapasitörün kapasitansı 200 pF olacaktır. Aynı genişlikte, ancak 50 ohm uzunluğunda şeritlerle, yaklaşık 1000 pF kapasiteli bir kapasitör elde edilecektir. kapasitör ta2 eninde ve 25 cm uzunluğunda veya 2,5 eninde ve 20 cm uzunluğundaki folyo şeritlerden yapılabilen kapasite • Hesaplarken, tel uçlarının bağlı olduğu folyo şeritlerin uçlarını, üst üste binmeyeceği için dahil etmeyin. şeridin diğer uçları. Kondansatörü yaptıktan sonra plakalarının birbirine kapalı olup olmadığını kontrol edin.