独自のコンデンサを作成するにはどうすればよいですか?


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私は、主に異なるプレート構成と向きの実験として、独自のコンデンサを構築したいので、フィールド理論をよりよく理解できます。(言い換えれば、私はプレイしており、既製のソリューションを探していません。その構築は半分のポイントです。)私は、数ナノファラドのオーダーの小さなPCBユニットを構築しました。5〜10 uF程度のより大きなものを構築したいのですが、これはPCBを非実用的にするようです。また、キャップを無極性にしたいので、ACを横切ることができます。

フォイルのロールが2つ、絶縁体のロールが1つ、導体をフォイルに取り付ける方法が必要だと思っています。しかし、ウォルマートに行ってすべてのアルミホイルを購入する前に、何が欠けているのでしょうか?コンデンサを手作業で構築するための標準的な手法はありますか?使用(または回避)すべき特定の材料はありますか?

回答:


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最初にいくつかの基本的な計算を行う必要があります。静電容量の式は

C=ϵRϵ0Ad

1ミル(25.4 µm)のワックス紙を誘電体として使用するとします。これにより、コンデンサの電圧定格が決まります。ワックス紙の絶縁耐力は約35〜40 MV / mであるため、理論的にはほぼ1キロボルトを処理できるコンデンサを使用できますが、使用方法は控えめにしてください。

ワックス紙の比誘電率は約3.7、自由空間の誘電率は8.854e-12 F / mです。必要な領域を解決します。

A=CdϵRϵ0

A=5μF25.4μm3.78.8541012F/m=3.8767m2

幅が約12インチ(30 cm)のアルミ箔とワックス紙を手に入れると、おそらく25 cmの重なりが生じる可能性があります。つまり、必要な領域を得るには約15.5 mの長さが必要です。 。

その後、コンデンサを(ワックス紙の2番目の層を使用して)ロールアップすると、静電容量は2倍になり、約10 µFになります。明らかに、これは物理的にかなり大きく、1フィート長で直径数インチです。


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ワックス紙の代わりにプラスチックラップを誘電体として使用すると、より良い結果が得られる場合があります。ワックスを塗った紙の場合、1 milは非常に薄いですが、ラップの場合はそうではありません。誘電率が何であるかはわかりませんが、おそらくワックス紙以上のものです。
オリンラスロップ

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家庭用の粘着フィルム(「サランラップ」または「グラッドラップ」)は通常、厚さ0.5ミル(12.5 um)で、PVCで作られています。PVCの絶縁耐力は約40 MV / mで、誘電率は約4.5です。これにより、必要な面積は約半分ですが、電圧定格は半分になります。
デイブツイード

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ϵR約4、約20MV / mの絶縁耐力。
スペロペファニー

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現在、ブランドや製品ラインに応じて、プラスチックラップは多くの場合LDPEです。
フィル

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@Phil +1は、Glad Wrapがポリエチレンであることを確認しました。thecloroxcompany.com/downloads/msds/glad/gladwrap.pdf
Spehro Pefhany

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コンデンサビルディングの世界へようこそ。スタック型からロール型まで、かなり多くのコンデンサを作りました。唯一のことは、高電圧AC(4kVAC〜15kVAC)用にそれらを構築することです。物理学やESRなどの詳細には触れません。

試行錯誤されたすべての材料の最高の強打は、低密度ポリエチレン(LDPE)です。これは、基本的には再封可能な冷凍バッグで使用されるものと同じであることに気付くまで非常に技術的に聞こえます。それでも確信が持てない場合は、キッチン部門に行き、再封可能なビニール袋を探してください。LDPEは非常に伸縮性があります。ゴミやゴミ箱に使用されるものには、リサイクルされたものからの汚染物質がたくさんあるので、それらを避けてください。通常、カーペット(はい、カーペット)ロールは、長いプラスチック製のラップ/チューブに入れられています。LDPEも同様です。高密度ポリエチレン(HDPE)は破れやすいため、避けてください。HDPEは、スーパーマーケットのプラスチックキャリアバッグで使用されるものと同じものです。

いくらかの現金をはねたい場合は、花屋からPoplypropylene(PP)ロールを購入してみることができますが、かなり高価です。小さなマイクロファラッド(0.01から0.2uF)で巨大な高電圧コンデンサを構築するので、これに関する経験はありません。PPは不経済です。

誘電体が厚いほど、抵抗する電圧が高くなり、uFが小さくなりますが、240VACの場合、薄いもので逃げることができると思います。現在、絶縁破壊電圧のリストはありません。それのためにグーグル。

いくつかの情報: http ://www.richieburnett.co.uk/parts.html http://deepfriedneon.com/tesla_cap1.html

テスラコイルは危険ですが、同時に面白いです。


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練習の全体が数学的に扱いやすい構成を試すことである場合、おそらく最も簡単なのは、固定された距離でしっかりと固定された、空気中に2枚の大きくて非常に平らな円形の金属板を持つことです(周囲のスタンドオフを使用してください)それは調整可能であり、ショートしません。フォイルで覆われたディスクも機能する場合があります(フォイルを接着する必要がある場合があります)。適度なサイズの装置にどのような静電容量が必要かを計算し、それから回路を調整できます。プローブをプレート間に貼り付けて、フィールド、電圧などを測定する予定ですか?

そこから、さまざまな分離、異なる形状(正方形、長方形など)、横方向のオフセット、プレート間の異なる誘電体の配置などを試すことができます。かなり低い電圧に固執することをお勧めします。その後、ロールアップデザインを試すことができます。結果としてインターリーブされたプレートが、1組の大きなプレートと異なる動作をするかどうかはわかりません。ラジオチューナーの古い可変コンデンサーを覚えていますか?楽しんで(そして安全に)!


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蜜蝋含浸紙を試してみてください-後で大量のお金でオーディオフールに売ることができます。
のSzymonBęczkowski


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シンプルなレイデンジャーでオールドスクールに行くことができます


彼が5から10 uFを指定したOPの部分に気付きましたか?
WhatRoughBeast

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@WhatRoughBeastいや、彼はこの方法でそれを行うには大きな瓶を見つける必要があると思います。
旅の見知らぬ人

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ウィキペディアによると、約0.5リットルのレイデンジャーには1nFがあります。したがって、これらのうち5000個を接続するだけで5µFになります。
SpiderPig
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