Заряд и разряд конденсатора

[profrotter]

guryev в сообщении #981642 писал(а):

У него вполне может быть не 100, а все 20000 мкф

Посмотрел - бывают такие. Но я всё ждал ответа от автора темы. Надеялся как-то разобраться с кашей в виде "ЭДС с силой тока такой-то", увидеть схему при зарядке и разрядке конденсатора, узнать какой именно конденсатор он хочет использовать в своих экспериментах (надеюсь мысленных).

[Ralik]

Я прочитал все посты, верно говорите, я тут некоторые вещи непонятными фразами излагаю. Есть намерение преобразовать высоковольтное напряжение (далее по тексту ВВ) в низкое напряжение. В качестве источника напряжения использована электрофорная машина (так её называют в простонародье).
1. Настроили разрядники на расстояние 2,3 см.
2. Запустили машинку от моторчика плеера 3Вольта 350 мА.
3. Замерили время, через которое наступит разряд, допустим 1, 2 сек, зная, что пробой по воздуху происходит при напряжении 10Квольт на 1 см можем утвердить, что 22 Киловольта набирается машинкой с данной конструкцией дисков и всего остального за ~1, 1 сек.
4. Отключили лейденские банки, отключили разрядники от электрофорки и подключили вместо них прямо к щеткам группу электролитических конденсаторов, например,
220 Вольт 1000 мКф в количестве (22000Вольт/220Вольт)100 шт.
Запуск машинки производим через программируемый ШИМ-контроллер настроенный на рабочий такт 1, 1 сек, для того, чтобы эти 100 конденсаторов получили заряд с электрофорки.
После этого конденсаторы переключаем из последовательного соединения в параллельное.
Вопрос в том, что машинка выдает киловольты, но микроамперы (это как раз то, что я понимал в начале постов под амперажом источника эдс),
какие характеристики будут получены от разрядки параллельной конденсаторной батареи?
Что будет в случае, если вместо конденсаторов использовать аккумуляторы, будут ли они заржаться от испульсов электрофорной машинки и какой максимально достижимый заряд возможен в этом случае?
Вообще 100 кондеров последовательно подключенных - емкость вообще упадет до мизира, выходит чтобы повысить емкость требуется больше емкость и меньше соединений последовательных, ну ок, это детали, возможно ли получить от электрофорки высокий ампер вот в чем вопрос?

[Евгений Машеров]

Ralik в сообщении #981256 писал(а):

вместо ленинских банок включаем группу последовательно соединенных электролитических конденсаторов

(Оффтоп)

Так вот что имел в виду Владимир Ильич, требуя "взять почту, телеграф и банки!"

-- 23 фев 2015, 23:31 --

Теоретически схема работать будет. Практически используется схема для обратного - получения высокого напряжения из низкого. Называется "генератор Маркса"

(Оффтоп)

О! Вот и Маркс, к Ленинским Банкам!

Конденсаторы соединяются параллельно, а потом посредством разрядников - последовательно. Благодаря использованию разрядников перекоммутация происходит автоматически при перенапряжении на разряднике и управлять надо только первым.
В предлагаемой схеме переключение будет затруднено тем, что переключатели будут под высоким напряжением.
Ну и сакраментальный вопрос Андрея Вознесенского - "На фига?!"
Зачем такое преобразование?

[chislo_avogadro]

Пробная реконструкция замысла ТС.
Конденсаторный "понижающий трансформатор" преобразует ток, производимый электрофорной машиной в ток, подходящий для работы "моторчика плеера 3Вольта 350 мА". Моторчик крутит колесо электрофорной машины. Напряжение от электрофорной машины подаётся на конденсаторный "понижающий трансформатор". Конденсаторный "понижающий трансформатор" преобразует ток, производимый электрофорной машиной в...

[Ralik]

Евгений Машеров в сообщении #981752 писал(а):

Ralik в сообщении #981256 писал(а):

вместо ленинских банок включаем группу последовательно соединенных электролитических конденсаторов

(Оффтоп)

Так вот что имел в виду Владимир Ильич, требуя "взять почту, телеграф и банки!"

-- 23 фев 2015, 23:31 --

Теоретически схема работать будет. Практически используется схема для обратного - получения высокого напряжения из низкого. Называется "генератор Маркса"

(Оффтоп)

О! Вот и Маркс, к Ленинским Банкам!

Конденсаторы соединяются параллельно, а потом посредством разрядников - последовательно. Благодаря использованию разрядников перекоммутация происходит автоматически при перенапряжении на разряднике и управлять надо только первым.
В предлагаемой схеме переключение будет затруднено тем, что переключатели будут под высоким напряжением.
Ну и сакраментальный вопрос Андрея Вознесенского - "На фига?!"
Зачем такое преобразование?

Я знаком с Марксом на практическом опыте, сделал классную штуку, молния получается до 40 см, установлено 10 ступеней 30кВ кондеров по 45пф, регулируемый зазор разрядников и питал от твс-а, электрофорки пока-что не сделал, но суть не в том. Тут интерес в другом. Как молнию преобразовать в низкое напряжение большой ток.

[Евгений Машеров]

Для начала найти молнию. Разряд электрофорной машины не молния. В молнии ток достигает 300 килоампер.
А что до схемы - принципиально работоспособна, но практически коммутаторы будут оказываться под высоким напряжением, и сделать такие не то, что невозможно, скажем, механические, но уже легкоуправляемые полупроводниковые сомнительны. А перенапряжение на конденсаторах может привести к пробою (электролиты, они перенапряжений не любят крайне).

[BalyunovVV]

Ralik в сообщении #981748 писал(а):

Я прочитал все посты, верно говорите, я тут некоторые вещи непонятными фразами излагаю. Есть намерение преобразовать высоковольтное напряжение (далее по тексту ВВ) в низкое напряжение. В качестве источника напряжения использована электрофорная машина (так её называют в простонародье).
1. Настроили разрядники на расстояние 2,3 см.
2. Запустили машинку от моторчика плеера 3Вольта 350 мА.
3. Замерили время, через которое наступит разряд, допустим 1, 2 сек, зная, что пробой по воздуху происходит при напряжении 10Квольт на 1 см можем утвердить, что 22 Киловольта набирается машинкой с данной конструкцией дисков и всего остального за ~1, 1 сек.
4. Отключили лейденские банки, отключили разрядники от электрофорки и подключили вместо них прямо к щеткам группу электролитических конденсаторов, например,
220 Вольт 1000 мКф в количестве (22000Вольт/220Вольт)100 шт.
Запуск машинки производим через программируемый ШИМ-контроллер настроенный на рабочий такт 1, 1 сек, для того, чтобы эти 100 конденсаторов получили заряд с электрофорки.
После этого конденсаторы переключаем из последовательного соединения в параллельное.
Вопрос в том, что машинка выдает киловольты, но микроамперы (это как раз то, что я понимал в начале постов под амперажом источника эдс),
какие характеристики будут получены от разрядки параллельной конденсаторной батареи?
Что будет в случае, если вместо конденсаторов использовать аккумуляторы, будут ли они заржаться от испульсов электрофорной машинки и какой максимально достижимый заряд возможен в этом случае?
Вообще 100 кондеров последовательно подключенных - емкость вообще упадет до мизира, выходит чтобы повысить емкость требуется больше емкость и меньше соединений последовательных, ну ок, это детали, возможно ли получить от электрофорки высокий ампер вот в чем вопрос?

Мое предложение использовать не "конденсаторный" трансформатор, а обычный - например автомобильную катушку зажигания. При этом молния бьет в высоковольтный вывод катушки. С первичной (имеется ввиду первичную в обычном автомобильном включении) катушки снимаем импульсы тока, которые заряжают конденсатор. Чтобы не возникали колебания тока и обратный разряд, конденсатор надо включить последовательно с диодом. Есть правда один неприятный момент - в электрофорной машине нельзя , по моему, предсказать полярность импульса высокого напряжения. Так что в половине случаев диод будет препятствовать заряду.

[Евгений Машеров]

Мостовая схема спасёт гиганта мысли

[OlegCh]

(Оффтоп)

Автор, поделитесь гениальной задумкой - НА ФИГА ЭТО ВСЁ? Задумали выпускать молниеэлектростанции?

[rustot]

несмотря на завораживающие искры, мощность электрофорной машины мала по сравнению с любым наколенным электрогенератором на постоянных магнитах. если вы конденсаторы малой емкости - лейденские банки - заменяете на конденсаторы в 1000 раз большей емкости то в 1000 раз увеличивается и время их заряда

емкость одного проводящего пятачка порядка 1пф. даже если оптимизировать конструкцию так, чтобы потенциал пятачка был всегда предельно большим, а заряд на емкость он всегда отдавал целиком, то для заряда 1000мкф до той же разности потенциалов как между пятачками - их нужно прогнать миллион штук

[Евгений Машеров]

В общем, есть, как известно, три уровня невозможности.
1. Не существует принципиально.
2. Нереализуемо технически
3. Нецелесообразно экономически.

Принципиально можно такое сделать, никаким законам природы не противоречит, ни сохранению заряда, ни сохранению энергии. Технически будут трудности, прежде всего из-за высокого напряжения на элементах, из которых одни высокое не любят, а вторые боятся. Возможно, автор видит пути реализации. Я не вижу. Вернее, вижу такие, которые идею обесценивают: вместо электролитов ставить конденсаторы на высокое напряжение (стало быть, ёмкость скромная), а коммутацию делать механически. В лучшем случае выйдет демонстрационный прибор, и то не впечатляющий. Что до целесообразности - хотелось бы услыхать ответ ТС на сакраментальный вопрос Андрея Вознесенского "А на фига?"

(Оффтоп)

Он его, шалунишка, рифмовал с "бытия", "раскроЯ" и "холуя"

Задачи, требующие высокого напряжения, существуют. Разряд в газах, испытания аппаратуры, ускорение частиц, зажигание горючих веществ, просто эффектная демонстрация. И востребованы преобразователи низкого в высокое, катушка ли Румкорфа, трансформатор ли Тесла, или генератор Маркса. Поскольку низкое получить не просто, а очень просто. От общедоступной электросети или от батареи.
А зачем превращать высокое в низкое? Генераторы, выдающие сразу высокое, типа электрофорной машины, имеют комичный К.П.Д., и в качестве промышленного источника энергии неполезны, их достоинства в том, что они выдают высокое напряжение (ну и в том, что "во-первых, это красиво"). Природные источники высокого напряжения включают два класса. Первый, молнии, выдаёт очень большую мощность, но при этом и ток огромный, причём регулярное использование сомнительно. Второй, всякого рода статика, разнообразные свитера-через-голову и сухие-и-чёрные-кошки, имеет ничтожную мощность. Так "на фига?!"

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Механика и Техника»
Причина переноса: Не учебный материал - рассмариваются конкретные конструкции и вопросы их применения на практике.

[Ralik]

Евгений Машеров в сообщении #981843 писал(а):

Для начала найти молнию. Разряд электрофорной машины не молния. В молнии ток достигает 300 килоампер.
А что до схемы - принципиально работоспособна, но практически коммутаторы будут оказываться под высоким напряжением, и сделать такие не то, что невозможно, скажем, механические, но уже легкоуправляемые полупроводниковые сомнительны. А перенапряжение на конденсаторах может привести к пробою (электролиты, они перенапряжений не любят крайне).

Вы указали, что в молнии ток достигает 300 кА. Можно уточнить кто, когда и как производил этот замер и как и где брали молнию?

[rustot]

М.Юман "Молния" 1979. глава 4 про измерение токов

[Евгений Машеров]

Ralik в сообщении #988228 писал(а):

Евгений Машеров в сообщении #981843 писал(а):

Для начала найти молнию. Разряд электрофорной машины не молния. В молнии ток достигает 300 килоампер.
А что до схемы - принципиально работоспособна, но практически коммутаторы будут оказываться под высоким напряжением, и сделать такие не то, что невозможно, скажем, механические, но уже легкоуправляемые полупроводниковые сомнительны. А перенапряжение на конденсаторах может привести к пробою (электролиты, они перенапряжений не любят крайне).

Вы указали, что в молнии ток достигает 300 кА. Можно уточнить кто, когда и как производил этот замер и как и где брали молнию?

Такие измерения проводились достаточно часто примерно с начала ХХ века. Первоначально применяли магниторегистраторы - стержни из магнитотвёрдого материала, располагавшиеся рядом с проводником, в который ударяла молния. Возникшее магнитное поле вызывало перемагничивание стержня, и измеряя его, оценивали ток. Погрешность такого измерения достигала 30%. Для повышения точности размещали несколько стержней, а также использовали клидонографы - фотопластинки, по поверхности которых проходил разряд, засвечивая эмульсию, что позволяло оценивать величину напряжения и его полярность, а подключая клидонограф к петле - и крутизну импульса тока. Размещались магниторегистраторы как на эксплуатируемых сооружениях (вышках электропередачи и железнодорожной сети, молниеотводах, высотных зданиях, антенных мачтах, дымовых трубах и пр.), так и на специальных вышках для исследовательских целей.. Относительная дешевизна позволяла использовать массово. Так, в Германии в период с 1933 по 1940 год магниторегистраторы ставились на ЛЭП, в том числе в 1940 - 155 тысяч штук. Был зарегистрирован максимальный ток 400 кА. Хотя такая техника применялась и после войны, благодаря дешевизне и отсутствию необходимости в обслуживании, однако в 1937 году была разработана более точная методика измерений при помощи осциллографа и шунта. Так, в лаборатории Бергера (Швейцария) на горе Сан-Сальватор была построена 60-метровая вышка, и за период 1943-1973 гг. было зарегистрировано более 2000 попаданий молний. Аналогичные работы проводились и в других странах, как со специальными вышками, так и используя сооружения иного назначения (так, в СССР такие измерения проводились на Останкинской телебашне).