海のコンデンサーからエネルギーを作る

まず第一に私の英語について申し訳ありませんが、それは私の母国語ではありません。

問題文：

円筒形のコンデンサが海に配置されているので、波が来る（水が上がる）と水がコンデンサの誘電体になり、波が通る（水が下がる）と空気が誘電体になります。だから今、水が最高になったら、バッテリーをコンデンサに取り付けます。

水が下がってバッテリーからコンデンサーを外すと、電荷が一定に保たれ、コンデンサープレート間の電位差を変えることができる孤立したシステムが作成されます。

重力により、コンデンサプレートの間にある水が下がり、コンデンサの静電容量が減少します。水の誘電率は非常に高く（約81）、静電容量の変化も非常に大きくなります。

電荷は同じままでしたが、コンデンサプレート間の電位差は大きくなりました。これは、システムのエネルギーが増加したことを意味します。だから私は、体を動かさずに波の動きからエネルギーを収穫する方法を見つけました。

実際にこのシステムが実際に機能しない理由を説明してください。
動作させる方法を考えてください（パフォーマンスが低下した場合でも、コンデンサを同じ高さに保つ方法は考慮しないでください）。
そのようなデバイスからどれだけのエネルギーを生成できるかを見積もります。

解決策の試み

海水は蒸留されていないため、電流が流れるため、これは機能しないと思います。コンデンサプレートに電流が流れているので、コンデンサ自体に損傷を与えると思います。または、海水が入ったコンデンサが短絡するため、バッテリーが損傷する可能性がありますか？

それを機能させるには、コンデンサまたは別の絶縁材料に蒸留水を入れ、波の動きのおかげでコンデンサを上下させる必要があると思います。

そのようなデバイスからどれだけのエネルギーが生成されるかを推定する方法はまったくわかりません。

私が円筒コンデンサのエネルギーを間違えていなければ、次のように計算されます：

うん = \frac{1}{2} C △ V^{2}

$U = \frac{1}{2}C\Delta V^2$

だから私は計算について考えました

Uw = energy when the capacitor is filled with water

その後

Ua = energy when the capacitor is filled with air

それから

Uw-Ua = energy generated by the device

しかし、これが正しいかどうかはわかりません。

どう思いますか？

capacitor

— マイアル
ソース

Kickstarter詐欺の完璧なモデルのように聞こえます。

— Winnyの

蒸留水または絶縁電極。

— JRE

しかし、私が思い出すように、エネルギーはプレートに保存されます。誘電体を変更すると、電圧は変わりますがエネルギーは変わりません（私は思う）。また、充電されたコンデンサから始めなければなりません。エネルギーを収集するときに、コンデンサを過度に放電させないように注意する必要があります。

— JRE

原理は機能し、帯電したコンデンサから誘電体を除去/挿入した作業に関する多くの物理的注記がウェブ上にあります。海水に関する問題は、機械的な緩衝液を使用して解決できます。海水の代わりに、波はプレート間で蒸留水を押したり引いたりします（一般的なアイデア）。次に、風力発電所が風に対処するのと同じように、海の気まぐれに対処します。抽出されるエネルギーの量に関しては、それはアプリケーションに関連しています。

— isdi

波が落ちている間、プレートは濡れたままになるので、静電容量が落ちるまでには比較的長い時間を要するでしょう。少なくとも静電容量が大幅に変化する前の数分の感覚。一方、波の周期は約5〜10秒なので、高低の間に大きな違いはありません。しかし、優れた記事と説明のために+1。

— クリギー

はい、この方法で波エネルギーを電気エネルギーに変換できます（しかし、それは恐ろしく非効率的です。波からエネルギーを抽出するはるかに良い方法があります）。

あなたが提案しているものをカバーする2つの式。1つ目は、電荷、静電容量、および電圧の関係です。

Q = C \cdot V

$Q = C \cdot V$

2番目は、エネルギー、静電容量、および電圧の関係です。

E = \frac{1}{2} C \cdot V^{2}

$E = \frac{1}{2}C \cdot V^2$

水で満たされたコンデンサーに電荷を置き、次に水を除去することから始めます。最初の式は、静電容量が81分の1になった場合、同じ時点で電圧が上がる必要があることを示しています。なぜなら、この時点では電荷はどこにも行けないからです。

$V^2$

このエネルギーはどこから来たのですか？充電されたコンデンサから誘電体を除去するには、物理的な作業が必要です。この場合、コンデンサー内の水の質量のポテンシャルエネルギーは、波の低い部分で重力が引き出されたときに減少しました。そして次のピークが来ると、波のエネルギーが水を重力に逆らって押し上げます。

CおよびVの値に実際の物理的な数値を入れて現実的に操作すると、抽出できる電力（時間あたりのエネルギー）が非常に小さいことがすぐにわかります。

— デイブツイード
ソース