Potencia de un condensador

Necesito descargar mucha energía en poco tiempo de un capacitor, aún no tengo los números, pero mi pregunta es si la potencia de un capacitor está limitada por algunos otros parámetros de este.

Teóricamente la energía almacenada depende de la capacidad del capacitor y el tiempo de descarga se puede ajustar con una resistencia para cambiarlo. Con estos parámetros puedo obtener la potencia que dará el condensador.

Estoy tratando de "alimentar" un filamento de tungsteno, como una bombilla, para transferir la energía para una reacción química, también quiero transferir algunos julios en unos pocos nanosegundos.

¿Debo considerar otros parámetros para este problema?

También debe prestar atención a la ESR (resistencia en serie equivalente), ya que a niveles de alta potencia (corriente), gran parte de su energía se disipará allí.
En realidad, la energía almacenada en un capacitor solo depende de la capacitancia y el voltaje que tiene. mi = 1 2 C V 2 . Power=E/t depende del tiempo, es decir, puede obtener mucha potencia durante un tiempo corto o menos potencia durante un tiempo más largo.
DEBES decir lo que quieres "potenciar". Usar una resistencia para limitar las tasas de transferencia de energía suele ser una idea extremadamente mala cuando se trata de "mucha energía". Decirnos lo que está tratando de lograr ayudará mucho.
Los capacitores reales también tienen pérdidas por absorción dieléctrica (factor de disipación), así como una reducción en la capacitancia con el voltaje de trabajo aplicado. Asegúrese de leer la hoja de datos del fabricante al elegir un capacitor para este tipo de aplicación. (¿Alto voltaje? ¿Descarga rápida?)
¿Cuánto es mucha energía? ¿Cuánto es un tiempo corto - segundos o nanosegundos?
Estás hablando de una potencia instantánea de varios gigavatios. Esto suena como construir un detonador de alambre de puente que explota y la red asociada de carga, conmutación y formación de pulsos, solo que un poco más desafiante ya que los EBW tardan cientos de nanosegundos en dispararse.
Es un detonador pero mucho más pequeño que el que mencionas @pericynthion hay un error en las especificaciones que recibí.

Respuestas (2)

"Quiero transferir algunos julios en unos pocos nanosegundos".

Esto va a plantear algunos obstáculos importantes.

Para reducir el tiempo de descarga, el condensador debe ser lo más pequeño posible. Para aumentar el nivel de almacenamiento de energía, establecería el voltaje máximo en 1000 V, que ya es peligroso.

C = 2E/V² o 2*5/(1000*1000) = 10μF

Cuando se carga con la resistencia R, un capacitor podría considerarse completamente descargado después de 5*R*C segundos. R = t/(5*C) = 5,10𐄐⁹/(5*10,10𐄐⁶) = 0,1 mΩ.

Se trata de la resistencia de 10 cm de cable de cobre de 15 AWG y muy por debajo de la ESR de un condensador físico.

Los problemas más importantes a los que se enfrentará con respecto al capacitor al tratar de descargarse tan rápidamente son probablemente la resistencia en serie equivalente y la inductancia de los cables. Ambos pueden mitigarse usando más capacitores en paralelo en lugar de un solo capacitor grande. Tanto la resistencia como la inductancia en paralelo se reducen en esta configuración.

Hay otros problemas no relacionados con el condensador, como el interruptor y otras inductancias en el sistema, así como también cómo controlar la corriente. En cualquier caso, tenga cuidado con sus experimentos.

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