Hasilkan energi dari kapasitor di laut

Pertama-tama maaf tentang bahasa Inggris saya itu bukan bahasa ibu saya.

Pernyataan masalah:

Kapasitor silinder ditempatkan di laut sehingga ketika gelombang datang (air naik), air menjadi kapasitor dielektrik, ketika gelombang telah lewat (air turun) udara menjadi dielektrik. Jadi sekarang ketika air berada di puncaknya, saya pasang baterai ke kapasitor.

Ketika air turun saya melepaskan kapasitor dari baterai, ini menciptakan sistem terisolasi di mana muatannya tetap konstan dan dapat mengubah perbedaan potensial antara pelat kapasitor.

Gaya gravitasi membuat air yang berada di antara pelat kapasitor turun, sehingga mengurangi kapasitansi kapasitor. Konstanta dielektrik air cukup tinggi (sekitar 81) dan perubahan kapasitansi juga cukup tinggi.

Muatannya tetap sama tetapi beda potensial antara pelat kapasitor telah meningkat. Ini berarti bahwa energi dalam sistem telah meningkat. Jadi saya menemukan cara untuk memanen energi dari gerakan ombak tanpa menggerakkan tubuh .... tapi ....

Jelaskan mengapa sistem ini dalam praktiknya tidak dapat benar-benar berfungsi.
Pikirkan tentang bagaimana membuatnya bekerja (bahkan jika dengan kinerja yang berkurang, bagaimana membuat kapasitor tetap pada ketinggian yang sama tidak dipertimbangkan).
Perkirakan berapa banyak energi yang bisa dihasilkan dari alat semacam itu.

Upaya sebuah solusi

Saya pikir ini tidak berhasil karena air laut tidak disuling yang berarti mengalirkan arus. Jadi sekarang ada arus yang mengalir melalui pelat kapasitor yang saya pikir akan merusak kapasitor itu sendiri. Atau mungkin baterainya akan rusak karena kapasitor dengan air laut di dalamnya membuat korsleting?

Untuk membuatnya bekerja, saya pikir seseorang perlu memasukkan air suling ke dalam kapasitor atau bahan isolasi lainnya dan membuatnya naik turun kapasitor berkat pergerakan ombak.

Saya sama sekali tidak tahu bagaimana memperkirakan berapa banyak energi yang bisa dihasilkan dari alat semacam itu.

Jika saya tidak salah energi dalam kapasitor silinder dihitung sebagai:

U = \frac{1}{2} C Δ V^{2}

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

Jadi saya berpikir tentang menghitung

Uw = energy when the capacitor is filled with water

lalu

Ua = energy when the capacitor is filled with air

dan kemudian lakukan

Uw-Ua = energy generated by the device

Tapi saya tidak yakin ini benar.

Bagaimana menurut anda?

capacitor Maial
sumber

Kedengarannya seperti model yang sempurna untuk penipuan Kickstarter.

winny

Air suling atau elektroda terisolasi.

JRE

Tapi, seingat saya, energi disimpan di piring. Mengubah dielektrik akan mengubah tegangan tetapi bukan energi (saya pikir.) Juga, Anda harus mulai dengan kapasitor yang terisi daya. Anda harus berhati-hati untuk tidak membuang kapasitor terlalu banyak saat mengumpulkan energi.

JRE

Prinsip kerjanya, banyak catatan fisika di web mengenai pekerjaan yang dilakukan melepas / memasukkan dielektrik dari kapasitor yang diisi. Masalah air laut bisa diselesaikan dengan menggunakan penyangga mekanis. Alih-alih air laut, gelombang akan mendorong / menarik air suling antara pelat (ide umum). Maka Anda bisa berurusan dengan keanehan lautan, sama seperti angin peternakan berurusan dengan angin. Adapun jumlah energi yang diekstrak, itu relatif terhadap aplikasi Anda.

isdi

Pelat akan tetap basah saat gelombang turun, jadi itu akan menjadi waktu yang relatif lama sebelum kapasitansi turun. Usahakan perasaan menit setidaknya sebelum perubahan signifikan dalam kapasitansi. Sedangkan periode gelombang sekitar 5-10 detik, jadi tidak akan ada perbedaan besar antara tinggi dan rendah. Tapi +1 untuk artikel dan deskripsi yang bagus.

Criggie

Ya, Anda dapat mengubah energi gelombang menjadi energi listrik dengan cara ini (tetapi ini sangat tidak efisien - ada banyak cara yang lebih baik untuk mengekstrak energi dari gelombang).

Dua persamaan mencakup apa yang Anda usulkan. Yang pertama adalah hubungan antara muatan, kapasitansi dan tegangan:

Q = C \cdot V

$Q = C \cdot V$

Yang kedua adalah hubungan antara energi, kapasitansi dan tegangan:

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

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

Mulailah dengan meletakkan muatan pada kapasitor yang diisi dengan air, dan kemudian mengeluarkan air. Persamaan pertama memberi tahu kita bahwa jika kapasitansi turun dengan faktor 81, maka tegangan harus naik oleh faktor yang sama, karena pada titik ini, muatan tidak dapat pergi ke mana pun.

$V^2$

Dari mana energi ini berasal? Dibutuhkan kerja fisik untuk mengeluarkan dielektrik dari kapasitor yang terisi daya. Dalam hal ini, energi potensial massa air di dalam kapasitor berkurang ketika gravitasi menariknya keluar selama bagian rendah dari gelombang. Dan ketika puncak berikutnya datang, energi dalam gelombang mendorong air kembali melawan gravitasi.

Saat Anda meletakkan bilangan real dan fisik pada nilai untuk C dan V yang dapat Anda gunakan secara realistis, Anda akan segera menyadari bahwa kekuatan (energi per waktu) yang dapat Anda ekstrak sangat kecil.

Dave Tweed
sumber

Di sisi lain, ini tidak memiliki bagian yang bergerak, dan Anda bahkan dapat melapisi pelat dalam apa pun selama ada ruang di antara mereka untuk air. Mungkin seseorang mungkin menemukan aplikasi khusus untuk mengaktifkan sensor kecil.

user253751

Hasilkan energi dari kapasitor di laut

Jawaban: