175392. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy fajlagos tárolóképességű kondenzátorelem előállítására, elektrolitkondenzátorokhoz
175392 Tehát Cf = k = k 2U 2U- 2& r F 1 ricm ri ^ ti Em 2U- 2U ^ r 1Em ) = krj 1 Q- r! Em A függvény első deriváltj iváltja I i_ j =-----L C’f ~2U rl 2^r! Em ■ 2U 2U C’f = k(:’f = k ( -- 2u G-ri Em + rr1 <Z r^m - 2U + -IyA 2U üti Er ri2 Em a 2U + 2U ri Em r. 2 ri Em Qt 2U rl Er A formázófeszültség legyen a kondenzátorra megengedett feszültséggel egyezően U = 360 V 5 A dielektrikum megengedett átütési szilárdságát Em = 10 000 kV/cm értékre választjuk. Ez az előállított alapanyag tisztaságától s a technológiától függ. A relatív dielektromos állandó 10 er = 10. A fentiek alapján meghatározhatjuk a kondenzátorelem optimális méreteit, s az elérhető maximális fajlagos kapacitás értékét. 15 2 U 2 • 0,36 r, = = 0,72 10'4 cm n-4 A Előállítjuk az r! =0,72 • 10 cm sugarú fém- 20 szálat, majd U = 360 V formázófeszültséggel oxidáljuk. A belső henger sugarán (rt) keletkező szigetelőréteg minimális vastagsága elméletileg 25 U f2=r‘ ar,E m E-r 0,36 A függvény szélső értéke esetén C’f = 0. Ez csak úgy lehetséges,'hogy k # 0 C’f = k J 2U Ti Er + 2U ri3Em Q 2 U 30 r2 = 0,72 • IO"4 • <£ 0,72 • 10'4 104 = 0,72 • 10'4 • G.0’5 35 r2 =0,72 • IO’4 • 1,66 = 1,195 • 10~4 cm A fajlagos kapacitás, fajlagos energiatartalom: 40 2eoerEm ri Cf =-----------------, — U r22 2 • 0,885 • 10"13 • 10 104 • 0,72 • 10'4 45 0,36 • 1,1952 • 10-2 U ri Em 2U e------rl Em r,2 ^r.Em 50 2U = 1 — r. 2U r,E V-4 _ Cf = 2,5 • 10'4 F/cm3 1 Wf = — -3602 * 2,5 - i . 2 Ebből levonjuk a 20% meddő térfogatot, amit a szál körül elhelyezkedő elektrolit tölt ki. A tényleges fajlagos energiatartalom: 13 Wsec/cm. Más r! értékeknél a függvény mindig kisebb energia, illetve kapacitás értéket ad (3. ábra 2. függ- Ez azt jelenti, hogy a fajlagos kapacitás ennél az vény). rí értéknél éri el maximális nagyságát. A technika állásának megfelelő maximális fajla-60 gos energiatartalmat, amelyet az 5 vonal jelez, a 1. foganatosítási példa: " " 3. ábrán 40 U nél éri el a függvény. Kívánság szerint megadjuk a kondenzátor fe- r, = — szükségét, amelynek értéke alumínium elektrolitkondenzátoroknál maximum 450 V. 65 Ez a minimális feltétele az igénypontnak. 3
