Mga kapasitor at baterya - ano ang pagkakaiba

Mukhang pareho ang ginagawa ng mga baterya at capacitor — parehong nag-iimbak ng elektrikal na enerhiya para ilipat ito sa load. Parang ganoon lang, sa ilang mga kaso ang kapasitor ay karaniwang kumikilos tulad ng isang baterya na may maliit na kapasidad, halimbawa sa mga output circuit ng iba't ibang mga converter.

Ngunit gaano kadalas natin masasabi na ang isang baterya ay kumikilos tulad ng isang kapasitor? Hindi talaga. Ang pangunahing gawain ng baterya sa karamihan ng mga application ay upang maipon at mag-imbak ng elektrikal na enerhiya sa kemikal na anyo sa loob ng mahabang panahon, upang hawakan ito, upang maaari itong mabilis o mabagal, kaagad o ilang beses, ibigay ito sa pagkarga. Ang pangunahing gawain ng kapasitor sa ilalim ng ilang katulad na mga kondisyon ay upang mag-imbak ng elektrikal na enerhiya para sa isang maikling panahon at ilipat ito sa isang load na may kinakailangang kasalukuyang.

Iyon ay, para sa karaniwang mga aplikasyon ng kapasitor, karaniwang hindi na kailangang humawak ng enerhiya hangga't madalas na kailangan ng mga baterya. Ang kakanyahan ng mga pagkakaiba sa pagitan ng isang baterya at isang kapasitor ay nakasalalay sa aparato ng pareho, pati na rin sa mga prinsipyo ng kanilang operasyon.Bagaman mula sa labas hanggang sa isang hindi pamilyar na tagamasid ay maaaring mukhang dapat silang ayusin sa parehong paraan.

Condenser (mula sa Latin na condensatio - "akumulasyon") sa pinakasimpleng anyo nito - isang pares ng mga conductive plate na may isang makabuluhang lugar, na pinaghihiwalay ng isang dielectric.

Ang dielectric na matatagpuan sa pagitan ng mga plato ay maaaring makaipon ng elektrikal na enerhiya sa anyo ng isang electric field: kung ang isang EMF ay nilikha sa mga plato gamit ang isang panlabas na mapagkukunan potensyal na pagkakaiba, pagkatapos ay ang dielectric sa pagitan ng mga plato ay polarized dahil ang mga singil sa mga plato kasama ang kanilang electric field ay kikilos sa mga nakatali na singil sa loob ng dielectric at ang mga electric dipoles na ito (nakatali na mga pares ng mga singil sa loob ng dielectric) ay nakatuon upang subukang mabayaran ang kanilang kabuuang electric field, ang larangan ng mga singil na naroroon sa mga plato dahil sa panlabas na pinagmumulan ng EMF.

Kung ngayon ang panlabas na mapagkukunan ng EMF mula sa mga plato ay naka-off, kung gayon ang polariseysyon ng dielectric ay mananatili - ang kapasitor ay mananatiling sisingilin sa loob ng ilang oras (depende sa kalidad at mga katangian ng dielectric).

Ang electric field ng isang polarized (charged) dielectric ay maaaring maging sanhi ng paggalaw ng mga electron sa isang conductor kung isasara nila ang mga plate. Sa ganitong paraan, mabilis na mailipat ng kapasitor ang enerhiya na nakaimbak sa dielectric sa load.

Ang kapasidad ng kapasitor ay mas malaki ang lugar ng mga plato at mas mataas ang dielectric na pare-pareho ng dielectric. Ang parehong mga parameter ay nauugnay sa pinakamataas na kasalukuyang na maaaring matanggap o ibigay ng kapasitor sa panahon ng pagsingil o pagdiskarga.

Baterya (mula sa lat. acumulo collect, accumulate) gumagana sa isang ganap na naiibang paraan kaysa sa kapasitor.Ang prinsipyo ng pagkilos nito ay wala na sa polariseysyon ng dielectric, ngunit sa nababaligtad na mga proseso ng kemikal na nagaganap sa electrolyte at sa mga electrodes (cathode at anode).

Halimbawa, habang nagcha-charge ng lithium-ion na baterya, ang mga lithium ions sa ilalim ng pagkilos ng isang panlabas na EMF mula sa charger na inilapat sa mga electrodes ay naka-embed sa graphite grid ng anode (sa isang copper plate), at kapag na-discharge, bumalik sa ang aluminum cathode ( hal. mula sa cobalt oxide). Nabubuo ang mga link. Ang mga de-koryenteng kapasidad ng baterya ng lithium ay magiging mas malaki kung mas maraming mga lithium ion ang naka-embed sa mga electrodes habang nagcha-charge at iniiwan ang mga ito sa panahon ng pag-discharge.

Hindi tulad ng kapasitor, mayroong ilang mga nuances dito: kung ang baterya ng lithium ay sisingilin nang masyadong mabilis, kung gayon ang mga ion ay walang oras na mai-embed sa mga electrodes, at ang mga circuit ng metal na lithium ay nabuo, na maaaring mag-ambag sa isang maikling circuit sa ang baterya. At kung masyadong mabilis mong maubos ang baterya, mabilis na babagsak ang cathode at hindi na magagamit ang baterya. Ang baterya ay nangangailangan ng mahigpit na pagsunod sa polarity sa panahon ng pagsingil, pati na rin ang kontrol sa mga halaga ng pag-charge at paglabas ng mga alon.