Вакуумный Конденсатор (Сверхаккумулятор)

[redimer]

Вакуум не той системы.

на не все сходится, судя по маркировке этот кондер 300 петафарад (10¹⁵ Ф )* 15000В это же гиганская емкость.

чтоб такой конденсатор зарядить током в 1А потребуется не один год   

[Alv]

Рыдаем всем отделом. Оставьте Grey_2013, пусть доведет все мысли до конца, не обрывайте на полуслове и не клюйте своими "стереотипами". Это будет шедевр.

[Grey_2013]

Рыдаем всем отделом. Оставьте Grey_2013, пусть доведет все мысли до конца, не обрывайте на полуслове и не клюйте своими "стереотипами". Это будет шедевр.

Это не мои мысли, а товарищей из Ростова-на-Дону: http://www.iwti.ru/index.html
Я им отписал письмо с кучей уточняющих вопросов.
Жду ответа. Если сегодня никто не ответит - буду звонить.

Сейчас стоит только один вопрос - действительно ли можно по этой схеме получить электронный газ достаточной плотости...
Просто прошел год с начала публикования, а никто не удосужился провести пару простейших тестов.
Добавлено 20 Сен 2013 в 09:27:04

вот настоящий высковольтный вакуумный конденсатор:


как видите тут вакуум играет роль изолятора на 15000В

Да и это замечательно.
Однако вы путаете большое омическое сопротивление вещества с отсутствием каких бы то нибыло носителей заряда.
Про энергию выхода помните?
Нагрейте обкладки внутри такого конденсатора и получите резистор.
Если бы електроны нельзя было в вакуум поместить (ну вообще никак и заходить не могут и двигаться в вакууме не хотят), то у моего отца лампового черно-белого кинескопного телевизора не было бы:)

[nikvic]

Сейчас стоит только один вопрос - действительно ли можно по этой схеме получить электронный газ достаточной плотости...

В аналогичных опытах ничего подобного не было обнаружено  со времён Эдисона. "По дороге", после лампочки,  изобрели диод, рентген, кинескоп...

[Garrison]

Сейчас стоит только один вопрос - действительно ли можно по этой схеме получить электронный газ достаточной плотости...

В аналогичных опытах ничего подобного не было обнаружено  со времён Эдисона. "По дороге", после лампочки,  изобрели диод, рентген, кинескоп...

Давайте рассуждать логически. Виртуальный эксперимент. Термоэлектронную эмиссию никто не отменял? Значит будем плясать от этого. Свободные электроны вытягиваются с нагретой нити катода. Даже самые сложные катоды оксидные и бариевые имеют удельную эмиссионную способность катода выражающуюся в мА на кв. см.  Иными словами даже если возможна зарядка такого конденсатора, то с такими токами заполнить электронами общую емкость суперконденсатора будет занятие долгое.  И даже многократное увеличение площади катода, (как например сделано в магнетронах), не даст существенной прибавки. Допустим, бариевый катод имеет эмиссию 1,9 мА, на см2, при напряжении 15000 Вольт (более менее разумная величина, под существующие диэлектрики), мы получим ничтожную общую запасаемую мощность за единицу времени. Увеличение катода, даже значительное, думаю не даст большого выигрыша. Не забываем так же про деградацию катода со временем. Даже в самых качественных лампах с анодным током в ничтожные величины за несколько лет катод приходит в негодность. Далее. Наличие кристаллической решетки меняет свойства электронов, а в вакууме  плотность электронов ограничена кулоновским электростатическим отталкиванием одноименных зарядов и не превышает 10 в 10 степени электронов на 1 см3. Для сравнения, в металлах количество свободных электронов более 10 в 22 степени на кубический сантиметр. Дальнейшее увеличение плотности ограничено принципом Паули.  Мое мнение, что  подобный заряженный супер конденсатор, после снятия приложенного анодного напряжения, начнет травить обратно через катод накачанные электроны, а так как величина напряжения очень велика, то выглядеть это будет как коронарный разряд либо пробой. То есть даже накачанный элемент будет очень сложно удержать в заряженном состоянии.

[Grey_2013]

Сейчас стоит только один вопрос - действительно ли можно по этой схеме получить электронный газ достаточной плотости...

В аналогичных опытах ничего подобного не было обнаружено  со времён Эдисона. "По дороге", после лампочки,  изобрели диод, рентген, кинескоп...

да в ламповой технике куда не повернись - со всех сторон сплошняком похожие эффекты используются.
Весь вопрос даже не в том можно ли в вакуумном диэлектрическом контейнере хранить электроны.
А хватитли их количества для использования в качестве батарейки.
Вопрос уже соотношения цены к массе, объему и мощности устройства.
Добавлено 20 Сен 2013 в 11:18:15

Сейчас стоит только один вопрос - действительно ли можно по этой схеме получить электронный газ достаточной плотости...

В аналогичных опытах ничего подобного не было обнаружено  со времён Эдисона. "По дороге", после лампочки,  изобрели диод, рентген, кинескоп...

Давайте рассуждать логически. Виртуальный эксперимент. Термоэлектронную эмиссию никто не отменял? Значит будем плясать от этого. Свободные электроны вытягиваются с нагретой нити катода. Даже самые сложные катоды оксидные и бариевые имеют удельную эмиссионную способность катода выражающуюся в мА на кв. см.  Иными словами даже если возможна зарядка такого конденсатора, то с такими токами заполнить электронами общую емкость суперконденсатора будет занятие долгое.  И даже многократное увеличение площади катода, (как например сделано в магнетронах), не даст существенной прибавки. Допустим, бариевый катод имеет эмиссию 1,9 мА, на см2, при напряжении 15000 Вольт (более менее разумная величина, под существующие диэлектрики), мы получим ничтожную общую запасаемую мощность за единицу времени. Увеличение катода, даже значительное, думаю не даст большого выигрыша. Не забываем так же про деградацию катода со временем. Даже в самых качественных лампах с анодным током в ничтожные величины за несколько лет катод приходит в негодность. Далее. Наличие кристаллической решетки меняет свойства электронов, а в вакууме  плотность электронов ограничена кулоновским электростатическим отталкиванием одноименных зарядов и не превышает 10 в 10 степени электронов на 1 см3. Для сравнения, в металлах количество свободных электронов более 10 в 22 степени на кубический сантиметр. Дальнейшее увеличение плотности ограничено принципом Паули.  Мое мнение, что  подобный заряженный супер конденсатор, после снятия приложенного анодного напряжения, начнет травить обратно через катод накачанные электроны, а так как величина напряжения очень велика, то выглядеть это будет как коронарный разряд либо пробой. То есть даже накачанный элемент будет очень сложно удержать в заряженном состоянии.

пусь площадь катода в примере 100 кв.см
Ток эмиссии - 190 мА
Напряжение 15000В - я считаю в зарядке маловато, но ладно.
Итого имеем 2850 Вт зарядной мощности.
По моему более чем достаточно для начала.

Далее - деградация катоде не повод для отказа от использования экономически выгодной технологии (если таковая есть в наличии). Перегорают все - асолютно все электрические приборы, ломаются все механизмы, но мы продолжаем их использовать.

Принцип паули относится к веществу (атому если конкретно). К вакууму его применять не корректно.

Любой источник высокого напряжения будет травить (через в вашем случае катод) если его не защищать диэлектриком - это по моему и так понятно.
Но для этого нужны или специальные условия или гораздо более высокие потенциалы, чем 15000V (по крайней степень что бы получить огни святого эльма).
Кстати необходимо помнить, что заряжеть такую батарейку напряжением 15кВ даже до 10кВ не эффективно, так как с увелчением напряжения в колбе зарядный ток будет падать.
По этому и надо заряжать максимально возможным напряжением до напряжения раз в 10 меньше.
Напрямер напряжением 15кВ до напряжения 1,5кВ.

[Garrison]

Никто не писал про принцип Паули во вакууме. 100 кв.см  это чудовищный катод. Думаю, уже нужны будут приличные мощности что бы заставить такую площадь начать эмитировать электроны. На работу выхода будет уходить очень много энергии.

[Grey_2013]

Никто не писал про принцип Паули во вакууме. 100 кв.см  это чудовищный катод. Думаю, уже нужны будут приличные мощности что бы заставить такую площадь начать эмитировать электроны. На работу выхода будет уходить очень много энергии.

Вот именно, а мы говорим именно про вакуум, та что принцип Паули тут вообще не при чем.
Просто нагрейте эту площадь до нужной температуры.
Пока что потребление накальной нитью 13Вт (лампа 6Д22С) вполне устраиват. Этими потерями я пренебрегу.
http://tec.org.ru/board/ehlekrovakuumnye_pribory/radiolampy_diody_i_kenotrony/6d22s/244-1-0-1972
На совершенствование технологии, повышние её эффективности и внедрение её во все аспекы жизни потребуются десятилетия.
Кстати рабочий ток такой лампы 300мА
Конечно ток накачки будет гораздо меньше.
Но я постараюсь поднять напряжение между катодом и внешним анодом.
Добавлено 20 Сен 2013 в 12:15:44

в вакууме  плотность электронов ограничена кулоновским электростатическим отталкиванием одноименных зарядов и не превышает 10 в 10 степени электронов на 1 см3.

А можно поподробнее (а лучше ссылочку) откуда такие данные.
И чем вызвано такое ограничение?
Я задолбался инет рыть в поисках такой инфы.
Добавлено 20 Сен 2013 в 12:18:44
Справочная информация:
Максимальная плотность тока эмиссии вольфрамовых катодов на практике достигает 15 А/см2, оксидных катодов — 100 А/см2.
Добавлено 20 Сен. 2013 в 12:25
удельная мощность в нити накала от 2 до 3 Вт/см2 материал катода

[DruuM]

 Есть смысл проверить гипотезу на мощных лампах,  с катодным током более 10-20A.

[nikvic]

Давайте рассуждать логически.

Для начала - уточнить представления об "электронном газе" у ТС и авторов патента. Не сам патент - у Петрика их тьма.

В сферически-симметричном случае напряжённость поля определяется по школьной формуле, Q/R^2, где Q -суммарный заряд внутри сферы радиуса R.
ТС попросту не понимает,  что заряд вне сферы никак не "толкает" электрончики на сфере, а заряд внутри неё "толкает" их к периферии.

В начальных курсах физики разбирается и сюжет горячего катода. Вокруг него - облачко электронов микроскопической глубины, дальше - поток электронов ничтожной плотности в сторону анода.

[redimer]

[user]Grey_2013[/user] возьми старый советский телевизор, обматай кинескоп  снаружи фольгой, на катод и фольгу подай 27кВ от умножителя телевизора и получится колба приличного объема

видео эксперимента покажи нам

[Garrison]

[user]Grey_2013[/user] возьми старый советский телевизор, обматай кинескоп  снаружи фольгой, на катод и фольгу подай 27кВ от умножителя телевизора и получится колба приличного объема

видео эксперимента покажи нам

Та нуу.  Так не пойдет!
Анодный вывод по любому будет простреливать на фольгу или коронировать. И никак не изолируешь при таком напряжении.

[mevial]

Та нуу.  Так не пойдет!
Анодный вывод по любому будет простреливать на фольгу или коронировать. И никак не изолируешь при таком напряжении.

У меня в телеке не простреливает и не коронирует. Кстати отличный конденсатор, отключенный кинескоп и через неделю может вдарить так, что отвёртку потом из потолка выковыривать придётся, подключенный течёт через схему.

[Grey_2013]

[user]Grey_2013[/user] возьми старый советский телевизор, обматай кинескоп  снаружи фольгой, на катод и фольгу подай 27кВ от умножителя телевизора и получится колба приличного объема

видео эксперимента покажи нам

Нет - кинескоп не найду.
У меня есть вакуумные диоды 6Д22C - в Питере по случаю купил в одном подвеле на
крестовке. Как раз для проведения эксперимента.
Так что ждите 1-2 недели как минимум, пока я свой старый трансформатор на 2кВ найду, пока настрою схему, туда-сюда.
Мне торопиться особо некуда.
Добавлено 20 Сен 2013 в 18:36:17

Та нуу.  Так не пойдет!
Анодный вывод по любому будет простреливать на фольгу или коронировать. И никак не изолируешь при таком напряжении.

У меня в телеке не простреливает и не коронирует. Кстати отличный конденсатор, отключенный кинескоп и через неделю может вдарить так, что отвёртку потом из потолка выковыривать придётся, подключенный течёт через схему.

Потому что сухой воздух отличный диэлектрик!
Добавлено 20 Сен 2013 в 18:38:43

Есть смысл проверить гипотезу на мощных лампах,  с катодным током более 10-20A.

Лишнее. Технология должна хорошо масштабироваться, так что если сработает на обычных лампах, то объединив их затем параллельно можно плучить и большие токи (если потребуется).
Добавлено 20 Сен. 2013 в 18:45

Давайте рассуждать логически.

Для начала - уточнить представления об "электронном газе" у ТС и авторов патента. Не сам патент - у Петрика их тьма.

В сферически-симметричном случае напряжённость поля определяется по школьной формуле, Q/R^2, где Q -суммарный заряд внутри сферы радиуса R.
ТС попросту не понимает,  что заряд вне сферы никак не "толкает" электрончики на сфере, а заряд внутри неё "толкает" их к периферии.

В начальных курсах физики разбирается и сюжет горячего катода. Вокруг него - облачко электронов микроскопической глубины, дальше - поток электронов ничтожной плотности в сторону анода.

При расчете сил действующих на элекроны в объемном заряде надо использовать принцип суперпозиции.
То есть если вектор силы от внешнего напряжения больше суммарного вектора сил создаваемого электронами объемного заряда, то электроны с катода будут присоединяться к объёмному заряду.
Если меньше - останутся у катода.

[Grey_2013]

Я боюсь что нам кровь может подпортить "Закон степени трёх вторых"

[nikvic]

При расчете сил действующих на элекроны в объемном заряде надо использовать принцип суперпозиции.
То есть если вектор силы от внешнего напряжения больше суммарного вектора сил создаваемого электронами объемного заряда, то электроны с катода будут присоединяться к объёмному заряду.
Если меньше - останутся у катода.

Школьная формула E=Q/R^2 - пример применения этого принципа: под Q в ней понимается сумма зарядов электоронов в облаке до R  и заряда катода.

Наличие электронного облака определяет радиус, до которого электроны ускоряются к катоду, за которым - к от него. Поэтому никакого электронного облака в Вашем понимании быть не может, есть малая зона вокруг катода, где вылетевшие из него электроны малой скорости падают назад, большой скорости  - улетают навсегда (см. элементарную теорию диода).

[Garrison]

Та нуу.  Так не пойдет!
Анодный вывод по любому будет простреливать на фольгу или коронировать. И никак не изолируешь при таком напряжении.

У меня в телеке не простреливает и не коронирует. Кстати отличный конденсатор, отключенный кинескоп и через неделю может вдарить так, что отвёртку потом из потолка выковыривать придётся, подключенный течёт через схему.

С моим опытом работы с ламповой техникой, поверьте прекрасно представляю, что и как будет выглядеть.
Начнем с того, что потенциал катода и наружного графитового покрытия кинескопа одинаковый в совокупности с анодной внутренней металлизацией поверхности кинескопа , оно и делает его конденсатором. Кстати, ничего страшного в его разряде нет, кроме неожиданности, ток ничтожный, остаточное напряжение в районе 10 КВ. Мои мастера, искали пробой провода FBT пальцами и никто не умер. При одетой присоске, работают демпферные диоды FBT, ток лучей регулируется системой ABL, напряжение на аноде не превышает расчетное для данного кинескопа. Пятачек от анодного вывода вокруг присоски до графитового напыления около 5-8 см в зависимости от кинескопа. Электрическая прочность воздуха очень меняется от влажности и в максимуме составляет 2 мм на КВ. Так как мы убираем демпфер, оставляем открытым анод и начинаем накачивать кинескоп электронами нетрудно посчитать что у неизолированного анода, пробой наступит в любом случае уже при 25-30 КВ, но перед этим сначала начнется коронирование, связанное с ионизацией воздуха. Сколько я повидал случаев когда FBT из за неверной рабочей частоты выдавал повышенное (в районе 50-70 КВ) напряжение, так весь кинескоп с обратной стороны стрелял искрами по всей поверхности и заряжал все предметы вокруг такой статикой, что мало не покажется. Тот же эффект можно наблюдать если отключить массу от графитового покрытия. Накопленный заряд медленно перетекает на поверхность. К тому же, считаю наличие массивной металлической маски и кучи элементов пушки мешающими факторами проведения эксперимента. И не надо забывать про точечное излучение катода так как он находится в горловине. При напряжении выше 30 КВ уже прет во всю рентген из маски. Мое окончательное мнение-кинескоп никак не годится для экспериментов.

[mevial]

Вы конечно молодец, но прочтите свой текст и предложение Редимера, где он предлагал запитать выше лимита? Да и присоску можно обезглавить и прилепить на место, уже лучше изоляция.