Чому використовують акумулятори, а не конденсатори для живлення пристроїв?
Відповідей: 5
І конденсатори, і акумулятори здатні накопичувати енергію, а потім її віддавати. Більш того, конденсатори в цьому аспекті мають ряд суттєвих переваг. Але у них є величезний недолік - низька щільність енергії. Грубо кажучи, якщо порівняти конденсатор і акумулятор однакових мас, виявиться, що акумулятор запасає енергію в десятки-сотні разів більшу, ніж конденсатор. Істотним просуванням послужило винахід в останні років 20 суперконденсаторів (іоністорів), які по щільності енергії наближаються до свинцевим акумуляторів. Хоча у іоністорів - теж деякі недоліки. Чекаємо прориву ...
Якщо виключити з розгляду електролітичні конденсатори (тим більше я не знаю, як саме вони влаштовані), то конденсатори та акумулятори - принципово різні пристрої. Всі речовини складаються з атомів, які, в свою чергу, з позитивно заряджених ядер і негативно заряджених електронів. У нормальному стані атоми (молекули, кристали) електронейтральні, тобто електрони сусідять з ядрами. У деяких ситуаціях вдається, витративши якусь енергію (або як неправильно говорять, за допомогою електрорушійної сили ЕРС), відокремити електрони від ядер. Конденсатор, це грубо кажучи дві пластинки. За допомогою якоїсь ЕРС вдається частина електронів "перекачати" з однієї пластини на іншу, тобто зарядити конденсатор. Але електрони прагнуть повернутися і "при першій можливості" повертаються назад, причому "втримати" їх дуже важко.
Акумулятор це зовсім інший пристрій. Це грубо кажучи хімічний реактор, в якому здійснюється хімічна реакція, причому реакція, в залежності від умов, може протікати як в одну, так і в зворотний бік. Наприклад, в свинцевих акумуляторах (автомобільних) протікає така реакція: PbO2 + Pb + 2 H2SO4 lt; -----> 2 PbSO4 + 2 H2O.
При зарядці акумулятора реакція протікає справа наліво, а при розрядці - зліва направо. Але оскільки і зліва і справа - електронейтральні речовини, то ніякі заряди утримувати не треба, тому підтримувати акумулятор в "зарядженому" стані набагато простіше і легше, ніж "заряджений конденсатор".
Якщо розряджати конденсатор через опір (а навантаження теж має певний опір), він розряджається звичайно не миттєво. Але біда в тому, що в міру розряду конденсатора зменшується потенціал на його обкладках. На акумуляторі напруга майже не змінюється.
Конденсатор влаштований на розряд, а акумулятор на розряд і заряд, грубо кажучи, конденсатор тільки накопичує і віддає електричну енергію, а акумулятор, її не тільки накопичує, він її ще перетворює в результаті хімічних процесів ...
Конденсатор видає весь заряд відразу, а акумулятор розтягує видачу за часом.
Залишити відповідь