Πυκνωτές εναντίον υπερπυκνωτών
Οι πυκνωτές είναι πολύ χρήσιμα εξαρτήματα και χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά κυκλώματα. Ο πυκνωτής είναι ένα εξάρτημα ικανό να αποθηκεύει φορτία και ως εκ τούτου ενέργεια. Ένας υπερ-πυκνωτής είναι ένα εξάρτημα ικανό να αποθηκεύει περισσότερα φορτία από έναν κανονικό πυκνωτή. Και τα δύο αυτά εξαρτήματα έχουν ευρείες εφαρμογές και είναι πολύ χρήσιμα στην κατασκευή πολύπλοκων κυκλωμάτων. Οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται σε τομείς όπως η ηλεκτρική μηχανική, η ηλεκτρονική μηχανική, ο σχεδιασμός ηλεκτρονικών υπολογιστών, η αποθήκευση ενέργειας και διάφορα άλλα πεδία. Είναι πολύ σημαντικό να έχουμε σωστή γνώση στις θεωρίες πίσω από τους πυκνωτές και τους υπερπυκνωτές για να διαπρέψετε σε τέτοιους τομείς. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι οι πυκνωτές και οι υπερπυκνωτές, οι εφαρμογές τους, πώς κατασκευάζονται οι πυκνωτές και οι υπερπυκνωτές, οι διαφορετικοί τύποι πυκνωτών και υπερπυκνωτών, οι ομοιότητες τους και τέλος οι διαφορές μεταξύ πυκνωτών και υπερπυκνωτών.
Πυκνωτές
Οι πυκνωτές είναι εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση φορτίων. Οι πυκνωτές είναι επίσης γνωστοί ως συμπυκνωτές. Οι πυκνωτές που χρησιμοποιούνται στο εμπόριο είναι κατασκευασμένοι από δύο μεταλλικά φύλλα τυλιγμένα σε έναν κύλινδρο με ένα διηλεκτρικό μέσο μεταξύ τους. Η χωρητικότητα είναι η κύρια ιδιότητα ενός πυκνωτή. Η χωρητικότητα ενός αντικειμένου είναι μια μέτρηση του ποσού των φορτίων που μπορεί να κρατήσει το αντικείμενο χωρίς εκφόρτιση. Η χωρητικότητα είναι μια πολύ σημαντική ιδιότητα τόσο στα ηλεκτρονικά όσο και στον ηλεκτρομαγνητισμό. Η χωρητικότητα ορίζεται επίσης ως η ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Για έναν πυκνωτή, ο οποίος έχει διαφορά τάσης V μεταξύ των κόμβων και το μέγιστο ποσό φορτίων που μπορεί να αποθηκευτεί σε αυτό το σύστημα είναι Q, η χωρητικότητα είναι Q/V, όταν όλα μετρώνται σε μονάδες SI. Η μονάδα της χωρητικότητας είναι farad (F). Ωστόσο, δεν είναι βολικό να χρησιμοποιήσετε μια τόσο μεγάλη μονάδα. Επομένως, οι περισσότερες από τις τιμές χωρητικότητας μετρώνται σε εύρη nF, pF, μF και mF. Η ενέργεια που αποθηκεύεται στον πυκνωτή είναι ίση με (QV2)/2. Αυτή η ενέργεια είναι ίση με το έργο που γίνεται σε κάθε φόρτιση από το σύστημα συνολικά. Η χωρητικότητα ενός συστήματος εξαρτάται από την περιοχή των πλακών πυκνωτών, την απόσταση μεταξύ των πλακών πυκνωτών και το μέσο μεταξύ των πλακών πυκνωτών. Η χωρητικότητα ενός συστήματος μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας την περιοχή, μειώνοντας το διάκενο ή έχοντας ένα μέσο με υψηλότερη διηλεκτρική διαπερατότητα.
Υπερπυκνωτές
Οι ηλεκτρικοί πυκνωτές διπλής στρώσης ή EDLC είναι γενικά γνωστοί ως υπερπυκνωτές. Οι υπερ-πυκνωτές γενικά έχουν πολύ υψηλή χωρητικότητα σε σύγκριση με τους κανονικούς πυκνωτές. Η χωρητικότητα ενός υπερ-πυκνωτή είναι συνήθως δύο ή τριών τάξεων από αυτή ενός κανονικού πυκνωτή. Η κύρια ιδιότητα που έχει σημασία σε έναν πυκνωτή είναι η πυκνότητα χωρητικότητας ή η ενεργειακή πυκνότητα. Αυτό αναφέρεται στο ποσό των χρεώσεων που μπορούν να αποθηκευτούν ανά μονάδα μάζας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Πυκνωτών και Υπερ-πυκνωτών;
• Οι υπερ-πυκνωτές έχουν πολύ υψηλή ενεργειακή πυκνότητα από τους κανονικούς πυκνωτές.
• Οι υπερ-πυκνωτές χρησιμοποιούν δύο στρώματα διηλεκτρικού υλικού που χωρίζονται από μια πολύ λεπτή επιφάνεια μόνωσης ως διηλεκτρικό μέσο, ενώ οι κανονικοί πυκνωτές χρησιμοποιούν μόνο ένα στρώμα διηλεκτρικού υλικού.
• Οι κανονικοί πυκνωτές είναι πολύ φθηνότεροι από τους υπερπυκνωτές γενικά.
