Конденсатор + резистор = источник питания
Сегодня конденсаторы часто используются в электрических схемах для запасания небольших количеств энергии, но никогда в качестве полноценных источников питания. Японские инженеры недавно показали, что в правильном сочетании с резисторами конденсаторы могут удовлетворять двум ключевым для аккумуляторов требованиям: быстрой зарядке и медленному высвобождению энергии.
Профессор Микио Фукухара (Mikio Fukuhara), Томоюки Курода (Tomoyuki Kuroda) и профессор Фумихико Хасегава (Fumihiko Hasegawa) из Университета Тохоку в префектуре Сендаи опубликовали свою статью в свежем выпуске Applied Physics Letters. В ней они проанализировали результаты тестирования динамики зарядки и разрядки для 126 RC-комбинаций 18 резисторов, трех керамических и четырех алюминиевых конденсаторов.
В ходе испытаний выяснилось, что оптимальными в смысле быстрой зарядки и медленной разрядки являются варианты, где присутствуют резисторы как большого, так и малого номиналов и сухой конденсатор большой емкости. Некоторые из таких схем при относительно высокой емкости (до 100 миллифарад) могли заряжаться менее, чем за 20 секунд и удерживали заряд до 40 минут.
Объясняя наблюдавшуюся динамику авторы проводят аналогию с запрудой: чем больше высота плотины (сопротивление резистора), тем больше воды (емкость конденсатора) она способна удерживать. До сих пор этот аспект RC-цепей никем не принимался во внимание.
Они отмечают, что несмотря на активно ведущиеся во всем мире поиски эффективных методов хранения электроэнергии, внимание ученых концентрировалось на изучении батарей, топливных элементов и двухслойных электроконденсаторов как самостоятельных объектов. Новое исследование стало первой попыткой анализа возможностей использования конденсаторов и суперконденсаторов для накопления энергии в составе электрической схемы.
«Важнейшим итогом этой работы стало открытие области RC-вариантов, в которой обеспечивается быстрая зарядка и долгая разрядка в электрической цепи, — заявил профессор Фукухара. — Мы полагаем, что уже в ближайшем будущем такая система станет важным методом хранения малых и больших объемов энергии».
Троллейбус и «Ниссан» столкнулись на перекрестке в центре Николаева (фото, видео)
Праздник любви и дома: в Николаеве поблагодарили семьи, подарившие детям шанс на счастье (фото, видео)
Могилы в метр глубиной: захоронения на старые гробы и кости вызвали волну возмущения в Николаеве (видео)
Musica animae et vitae: Дмитрий Смирнов выступил с концертом (фото, видео)
В Таиланде "мертвая" женщина начала стучать по гробу перед кремацией (видео)
Атака дронов на Харьков: четверо погибших и 13 раненых, в городе — разрушения и пожары (видео)
Остновили авто за нарушения: николаевский полицейский необычно сделал предложение своей девушке (видео)
Мастер-класс по обрезке деревьев провели коммунальщикам в Николаеве
Президента Сербии Вучича обвиняют в «сафари на людей» (видео)