Kondensaatorid vs superkondensaatorid
Kondensaatorid on väga kasulikud komponendid ja neid kasutatakse laialdaselt elektroonilistes ja elektrilistes ahelates. Kondensaator on komponent, mis on võimeline salvestama laenguid ja seeläbi energiat. Superkondensaator on komponent, mis suudab salvestada rohkem laenguid kui tavaline kondensaator. Mõlemal komponendil on laialdased rakendused ja need on väga kasulikud keerukate vooluahelate ehitamisel. Kondensaatoreid kasutatakse sellistes valdkondades nagu elektrotehnika, elektroonikatehnika, arvutiprojekteerimine, energia salvestamine ja mitmed muud valdkonnad. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on väga oluline omada korralikke teadmisi kondensaatorite ja superkondensaatorite teooriate kohta. Selles artiklis käsitleme kondensaatorite ja superkondensaatorite, nende rakenduste, kondensaatorite ja superkondensaatorite valmistamise, erinevat tüüpi kondensaatorite ja superkondensaatorite, nende sarnasuste ja lõpuks kondensaatorite ja superkondensaatorite erinevuste üle.
Kondensaatorid
Kondensaatorid on komponendid, mida kasutatakse laengute salvestamiseks. Kondensaatorid on tuntud ka kui kondensaatorid. Kaubanduslikult kasutatavad kondensaatorid on valmistatud kahest metallfooliumist, mis on rullitud silindrisse, mille vahel on dielektriline keskkond. Mahtuvus on kondensaatori peamine omadus. Objekti mahtuvus on laengute hulga mõõt, mida objekt suudab hoida ilma tühjenemiseta. Mahtuvus on väga oluline omadus nii elektroonikas kui ka elektromagnetismis. Mahtuvus on määratletud ka kui võime salvestada energiat elektriväljas. Kondensaatori puhul, mille pingeerinevus sõlmede vahel on V ja maksimaalne laengute hulk, mida selles süsteemis saab salvestada, on Q, on mahtuvus Q/V, kui kõiki mõõdetakse SI-ühikutes. Mahtuvuse ühik on farad (F). Nii suurt seadet on aga ebamugav kasutada. Seetõttu mõõdetakse enamikku mahtuvuse väärtustest nF, pF, µF ja mF vahemikes. Kondensaatorisse salvestatud energia on võrdne (QV2)/2. See energia on võrdne süsteemi poolt iga laenguga tehtud tööga. Süsteemi mahtuvus sõltub kondensaatoriplaatide pindalast, kondensaatoriplaatide vahelisest kaugusest ja kondensaatoriplaatide vahelisest keskkonnast. Süsteemi mahtuvust saab suurendada pindala suurendamise, vahe vähendamise või suurema dielektrilise läbilaskvusega keskkonna kasutamisel.
Superkondensaatorid
Elektrilisi kahekihilisi kondensaatoreid ehk EDLC-sid tuntakse üldiselt superkondensaatoritena. Superkondensaatoritel on tavaliste kondensaatoritega võrreldes üldiselt väga suur mahtuvus. Superkondensaatori mahtuvus on tavaliselt kaks või kolm järku tavalise kondensaatori omast. Peamine omadus, mis kondensaatoris oluline on, on mahtuvuse tihedus või energiatihedus. See viitab laengute kogusele, mida saab massiühiku kohta salvestada.
Mis vahe on kondensaatoritel ja superkondensaatoritel?
• Superkondensaatoritel on väga kõrge energiatihedus kui tavalistel kondensaatoritel.
• Superkondensaatorid kasutavad dielektrilise keskkonnana kahte kihti dielektrilist materjali, mis on eraldatud väga õhukese isolatsioonipinnaga, samas kui tavalised kondensaatorid kasutavad ainult ühte kihti dielektrilist materjali.
• Tavalised kondensaatorid on palju odavamad kui superkondensaatorid üldiselt.
