コンデンサの放電理論と実験の不一致


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1Fコンデンサを、コンデンサと並列に接続した47オームの抵抗で放電しようとしています。5は、5Vから4Vへの放電にかかる時間を10.55秒として次の式で計算しました:V(t)= V0 * exp(-t / RC)。ここで、V(t)は4ボルト、V0は5ボルトです。しかし、電圧の変化を観察するためにオシロスコープを接続するときはいつでも、これを見る

İtは5vから4vまで正確に0.2秒かかります。これは、私の予想値と測定した値との間に大きなギャップがある理由を説明するアイデアです。良い一日をお過ごしください:)


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それは大きな逸脱です。スコープキャプチャから、最初のドロップが想定よりもかなり急になっているように見えます。スーパーコンデンサはあまり「良い」コンデンサではないのでしょうか。それらのV / I特性は、おおよそ理想的なコンデンサにほぼ近似していますか?曲線の残りの部分は予想どおりですか?
mkeith

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そのキャップの内部ESRは何ですか。キャップの部品番号/データシートを記入してください。
user19579

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また、0.22は正確に 0.2秒ではありません。そして、はい、私は夢中になっています。
Dmitry Grigoryev

ブランド:KAMCAPモデル:5.5V 1F
Dogus Ural

曲線の残りの部分は、想定されているとおりであり、約5RC秒で完全に放電されます。
Dogusウラル

回答:


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データシートを確認して確認する必要がありますが、通常の原因は、ウルトラキャップが提供できる電流に関して非常に制限されていることが多いためです。ほとんどのウルトラキャップの定格は1〜10 mAの放電電流ですが、約100 mAを引き出そうとしています。

ところで、後でその上限が必要になった場合は、実験を停止することをお勧めします。仕様外の充電/放電電流によってウルトラキャップを簡単に損傷する可能性があります。キャップが開くのに失敗したり、公称容量の一部が失われたりする可能性があります(おそらく、それはすでに発生しており、観察している放電時間が短いためです)。

更新:

データシートによると、キャップの最大等価直列抵抗は22オームです。47オームの負荷を接続すると、キャップが内部で電圧の1/3まで低下することが許容されます。それはあなたが観察していることです:電圧は5Vから約3.3Vへと急速に低下し、その後、予想通り指数関数的に低下し続けます。長期的には、放電時定数は(R + ESR)* C前後になるはずです。


しかし、それは1 kHzの周波数で22オームの抵抗を示し、
5V〜4Vの

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あなたはそれを防ぐことはできません。ESRが1 kHzで測定されたという事実は、それがより低い周波数でゼロになることを意味しません。キャップは、電極表面を最大化するために多孔性の微細構造から作られ、それらの微細構造は大きな抵抗を持っています。
Dmitry Grigoryev
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