1. Diversi modi di immagazzinare l'elettricità
In termini più comuni, i condensatori immagazzinano energia elettrica. Le batterie immagazzinano energia chimica convertita da energia elettrica. Il primo è solo un cambiamento fisico, il secondo è un cambiamento chimico.
2. La velocità e la frequenza di carica e scarica sono diverse.
Poiché il condensatore immagazzina direttamente la carica, la velocità di carica e scarica è molto elevata. Generalmente, per caricare completamente un condensatore di grande capacità occorrono solo pochi secondi o minuti; mentre la carica di una batteria richiede solitamente diverse ore ed è fortemente influenzata dalla temperatura. Questo è determinato anche dalla natura della reazione chimica. I condensatori devono essere caricati e scaricati almeno da decine di migliaia a centinaia di milioni di volte, mentre le batterie generalmente solo centinaia o migliaia di volte.
3. Usi diversi
I condensatori possono essere utilizzati per accoppiamento, disaccoppiamento, filtraggio, sfasamento, risonanza e come componenti di accumulo di energia per scariche istantanee di corrente elevata. La batteria viene utilizzata solo come fonte di alimentazione, ma può anche svolgere un ruolo nella stabilizzazione della tensione e nel filtraggio in determinate circostanze.
4. Le caratteristiche di tensione sono diverse
Tutte le batterie hanno una tensione nominale. Le diverse tensioni delle batterie sono determinate dai diversi materiali degli elettrodi. Ad esempio, una batteria al piombo-acido da 2 V, una al nichel-metallo idruro da 1,2 V, una batteria al litio da 3,7 V, ecc. La batteria continua a caricarsi e scaricarsi attorno a questa tensione per un tempo più lungo. I condensatori non hanno requisiti di tensione e possono variare da 0 a qualsiasi tensione (la tensione di tenuta indicata in apice sul condensatore è un parametro che garantisce l'uso sicuro del condensatore e non ha nulla a che fare con le caratteristiche del condensatore).
Durante il processo di scarica, la batteria "persiste" tenacemente vicino alla tensione nominale con carico, finché non riesce più a mantenere la tensione e inizia a scendere. Il condensatore non ha questo obbligo di "mantenere". La tensione continuerà a scendere con il flusso dall'inizio della scarica, così che quando la potenza è più che sufficiente, la tensione è scesa a un livello "terribile".
5. Le curve di carica e scarica sono diverse
La curva di carica e scarica del condensatore è molto ripida e la parte principale del processo di carica e scarica può essere completata in un istante, quindi è adatta per carichi ad alta corrente, alta potenza e carica e scarica rapide. Questa curva ripida è vantaggiosa per il processo di carica, consentendone il completamento rapido. Tuttavia, diventa uno svantaggio durante la scarica. Il rapido calo di tensione rende difficile per i condensatori sostituire direttamente le batterie nel campo dell'alimentazione. Se si desidera entrare nel campo dell'alimentazione, è possibile risolvere il problema in due modi. Uno è quello di utilizzarlo in parallelo con la batteria per imparare dai rispettivi punti di forza e di debolezza. L'altro è quello di collaborare con il modulo CC-CC per compensare le carenze intrinseche della curva di scarica del condensatore, in modo che il condensatore possa avere un'uscita di tensione il più stabile possibile.
6. Fattibilità dell'utilizzo di condensatori per sostituire le batterie
Capacità C = q/ⅴ(dove C è la capacità, q è la quantità di elettricità caricata dal condensatore e v è la differenza di potenziale tra le piastre). Ciò significa che quando si determina la capacità, q/v è una costante. Se si deve fare un confronto con la batteria, si può temporaneamente intendere q come la capacità della batteria.
Per essere più chiari, non useremo un secchio come analogia. La capacità C è come il diametro del secchio, e l'acqua è la quantità elettrica q. Naturalmente, maggiore è il diametro, più acqua può contenere. Ma quanta ne può contenere? Dipende anche dall'altezza del secchio. Questa altezza è la tensione applicata al condensatore. Pertanto, si può anche dire che se non esiste un limite superiore di tensione, un condensatore farad può immagazzinare l'intera energia elettrica mondiale!
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Data di pubblicazione: 21-11-2023
