Zrób energię z kondensatora w morzu

Po pierwsze przepraszam za mój angielski, to nie jest mój język ojczysty.

Opis problemu:

Cylindryczny kondensator jest umieszczany w morzu, dzięki czemu gdy fala nadchodzi (woda podnosi się), woda staje się dielektrykiem kondensatorów, gdy fala przemija (woda spada) powietrze staje się dielektrykiem. Więc teraz, gdy woda jest najwyższa, podłączam baterię do kondensatora.

Kiedy woda spada, odłączam kondensator od akumulatora, tworzy to izolowany system, w którym ładunek pozostaje stały i może zmieniać różnicę potencjałów między płytkami kondensatorów.

Siła grawitacji powoduje, że woda znajdująca się między płytami kondensatorów spada, a zatem zmniejsza pojemność kondensatorów. Stała dielektryczna wody jest dość wysoka (około 81), a zmiana pojemności jest również dość wysoka.

Ładunek pozostał taki sam, ale wzrosła różnica potencjałów między płytami kondensatorów. Oznacza to, że energia w systemie wzrosła. Więc znalazłem sposób na pozyskiwanie energii z ruchu fal bez poruszania ciałami .... ale ....

Wyjaśnij, dlaczego ten system w praktyce tak naprawdę nie działa.
Zastanów się, jak sprawić, by działało (nawet jeśli przy zmniejszonej wydajności, nie należy brać pod uwagę, jak sprawić, aby kondensator pozostał na tej samej wysokości).
Oszacuj, ile energii można wytworzyć z takiego urządzenia.

Próba rozwiązania

Myślę, że to nie działa, ponieważ woda morska nie jest destylowana, co oznacza, że przewodzi prąd. Więc teraz płynie prąd przez płytki kondensatorów, które, jak sądzę, mogłyby uszkodzić sam kondensator. A może akumulator ulegnie uszkodzeniu, ponieważ kondensator z wodą morską w środku powoduje zwarcie?

Aby działało, myślę, że trzeba będzie wlać wodę destylowaną do kondensatora lub innego materiału izolacyjnego i sprawić, że będzie poruszać się w górę i w dół kondensatora dzięki ruchowi fal.

Nie mam pojęcia, jak oszacować, ile energii można wytworzyć z takiego urządzenia.

Jeśli nie mylę się, energia w kondensatorze cylindrycznym jest obliczana jako:

U = \frac{1}{2)} do Δ {V.}^{2)}

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

Więc pomyślałem o obliczeniach

Uw = energy when the capacitor is filled with water

i wtedy

Ua = energy when the capacitor is filled with air

a potem robiąc

Uw-Ua = energy generated by the device

Ale nie jestem pewien, czy to prawda.

Co myślisz?

capacitor Maial
źródło

Brzmi jak idealny model do oszustwa na Kickstarterze.

winny

Woda destylowana lub izolowane elektrody.

JRE,

Ale, jak pamiętam, energia jest magazynowana w płytach. Zmiana dielektryka zmieni napięcie, ale nie energię (tak myślę). Musisz także zacząć od naładowanych kondensatorów. Trzeba uważać, aby nie rozładować zbyt mocno kondensatora podczas gromadzenia energii.

JRE

Zasada działa, wiele notatek z fizyki w Internecie dotyczących pracy wykonanej przy usuwaniu / wkładaniu dielektryka z naładowanego kondensatora. Problem dotyczący wody morskiej można rozwiązać za pomocą bufora mechanicznego. Fala zamiast wody morskiej przepychałaby / ciągnęła wodę destylowaną między płytami (ogólny pomysł). Potem masz do czynienia z kaprysami oceanu, tak jak farmy wiatrowe radzą sobie z wiatrem. Jeśli chodzi o ilość wydobytej energii, jest to związane z twoją aplikacją.

isdi

Płytki pozostaną mokre podczas opadania fali, więc upłynie stosunkowo dużo czasu, zanim pojemność spadnie. Czucie w jelitach co najmniej przed znaczącą zmianą pojemności. Podczas gdy okres fali wynosi około 5-10 sekund, więc nie będzie wielkiej różnicy między wysokim a niskim. Ale +1 za świetny opis i opis.

Criggie

Tak, możesz w ten sposób przetwarzać energię fal na energię elektryczną (ale jest to okropnie nieefektywne - istnieją znacznie lepsze sposoby wydobywania energii z fal).

Dwa równania obejmują to, co proponujesz. Pierwszym jest związek między ładunkiem, pojemnością i napięciem:

Q = do \cdot V.

$Q = C \cdot V$

Drugi to związek między energią, pojemnością i napięciem:

mi = \frac{1}{2)} do \cdot {V.}^{2)}

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

Zacznij od umieszczenia ładunku na kondensatorze wypełnionym wodą, a następnie usunięcia wody. Pierwsze równanie mówi nam, że jeśli pojemność spadnie o współczynnik 81, wówczas napięcie musi wzrosnąć o ten sam współczynnik, ponieważ w tym momencie ładunek nie może nigdzie iść.

$V^2$

Skąd ta energia? Usunięcie dielektryka z naładowanego kondensatora wymaga pracy fizycznej. W tym przypadku energia potencjalna masy wody w kondensatorze została zmniejszona, gdy grawitacja wyciągnęła ją podczas niskiej części fali. A kiedy nadejdzie następny szczyt, energia w fali popycha wodę z powrotem przeciwko grawitacji.

Kiedy umieścisz rzeczywiste, fizyczne liczby na wartościach C i V, z którymi możesz realistycznie pracować, wkrótce zrozumiesz, że moc (energia na czas), którą możesz wydobyć, jest maleńka.

Dave Tweed
źródło

Z drugiej strony nie ma ruchomych części, a płytki można nawet pokrywać dowolną warstwą, pod warunkiem, że między nimi jest miejsce na wodę. Może ktoś może znaleźć niszową aplikację do zasilania małego czujnika.

user253751

Zrób energię z kondensatora w morzu

Odpowiedzi: