Почему используют аккумуляторы, а не конденсаторы для питания устройств?
Ответов: 5
И конденсаторы, и аккумуляторы способны накапливать энергию, а потом её отдавать. Более того, конденсаторы в этом аспекте обладают рядом существенных преимуществ. Но у них есть огромный недостаток - низкая плотность энергии. Грубо говоря, если сравнить конденсатор и аккумулятор одинаковых масс, окажется, что аккумулятор запасает энергию в десятки-сотни раз большую, чем конденсатор. Существенным продвижением послужило изобретение в последние лет 20 суперконденсаторов (ионисторов), которые по плотности энергии приближаются к свинцовым аккумуляторам. Хотя у ионисторов - тоже некоторые недостатки. Ждём прорыва...
Если исключить из рассмотрения электролитические конденсаторы (тем более я не знаю, как именно они устроены), то конденсаторы и аккумуляторы - принципиально разные устройства. Все вещества состоят из атомов, которые, в свою очередь, из положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов. В нормальном состоянии атомы (молекулы, кристаллы) электронейтральны, т.е. электроны соседствуют с ядрами. В некоторых ситуациях удаётся, затратив какую-то энергию (или как неправильно говорят, с помощью электродвижущей силы ЭДС), отделить электроны от ядер. Конденсатор, это грубо говоря две пластинки. При помощи некой ЭДС удается часть электронов "перекачать" с одной пластины на другую, т.е зарядить конденсатор. Но электроны стремятся вернуться и "при первой возможности" возвращаются обратно, причём "удержать" их очень трудно.
Аккумулятор это совсем другое устройство. Это грубо говоря химический реактор, в котором осуществляется химическая реакция, причём реакция, в зависимости от условий, может протекать как в одну, так и в обратную сторону. Например, в свинцовых аккумуляторах (автомобильных) протекает такая реакция: PbO2 + Pb + 2 H2SO4 <-----> 2 PbSO4 + 2 H2O.
При зарядке аккумулятора реакция протекает справа налево, а при разрядке - слева направо. Но поскольку и слева и справа - электронейтральные вещества, то никакие заряды удерживать не надо, поэтому поддерживать аккумулятор в "заряженном" состоянии намного проще и легче, чем "заряженный конденсатор".
Если разряжать конденсатор через сопротивление (а нагрузка тоже имеет определенное сопротивление), он разряжается конечно не мгновенно. Но беда в том, что по мере разряда конденсатора уменьшается потенциал на его обкладках. На аккумуляторе напряжение почти не меняется.
Конденсатор устроен на разряд, а аккумулятор на разряд и заряд, грубо говоря, конденсатор только накапливает и отдаёт электрическую энергию, а аккумулятор, её не только накапливает, он её ещё преобразует в результате химических процессов...
Конденсатор выдает весь заряд сразу, а аккумулятор растягивает выдачу по времени.
Похожие вопросы
Добавить комментарий