Capacitoribus multae sunt proprietates praeclarae. Potentiam, exempli gratia, non ut energiam chemicam, non ut energiam electricam condunt. Hoc plerumque tempora impletionis fere instantanea et currentes maximas permittit. Centena milia cyclorum impletionis et exonerationis superare possunt, potius quam centena cycla pro accumulatoribus plenis cyclis. Quid igitur est problema?
Accumulator tensionem electricam satis constantem per longam vitam utilem praebet. Pro instrumento, difficultates functionis prope depletionem experiri potes. Telephona gestabilia, exempli gratia, in modum conservationis energiae ingrediuntur. Hoc non solum fit ut paulo diutius operentur, sed ne subito sine admonitione claudantur.
Ut videre potes, tensio electrica decrescit dum accumulator appropinquat exhaustionis. In telephono tuo, est circuitus conversionis potentiae, pars totius administrationis potentiae, qui operatur ad convertendam potentiam accumulatoris non admodum constantem in potentiam systematis stricte regulatam (probabiliter multitudinem tensionum diversarum). Nota hic relationem magni momenti esse: potentia = fluxus electricus * tensio. Ergo, ut eandem potentiam servem, dum tensio decrescit, circuitus meus plus fluxus electrici haurire debet.
Omnis pila resistentiam internam parvam habet, et propter aliam relationem, quae Lex Ohmi appellatur, scis aliquam tensionem in pila decrescere. In delineatione, Vout = V₀ - r∗I est, ubi I est fluxus electricus. Ergo, cum V₀ meus decrescit et circuitus meus administrationis potentiae plus fluxus electrici haurire debet ut eandem potentiam praebeat, tensio egressa pilae etiam celerius decrescit. Hoc maximum fluxum electricum egressum pilae limitavit, et etiam significat eas satis celeriter deficere cum prope exhaustionem sunt.
Sed tensio electrica, intensitas maxima, et potentia totalis in condensatore exponentialiter decrescunt per tempus. Condensator unum commodum habet: onus electricum conservat, potius quam onus electricum in onus chemicum convertit sicut in batteria, ita quamvis resistentia interna sit, minima est et plerumque neglegi potest. Condensatores currentes altissimas per breve tempus praebere possunt.
Sed ad rem electricam potentiandam, problematicae sunt. Memento desiderii mei ut constantem vim in systema meum administrationis potentiae intrarem, et hanc "potentiam = fluxum electricum * tensionem". Cum tensio nostra celeriter decrescit, eam celeriter crescente fluxu electrico compensare debemus ut eandem potentiam praebeamus. Fluxus electrici altissimae circuitum multo cariorem, maiores componentes conversionis potentiae, maiorem iacturam potentiae in tabulis circuitalibus, etc. efficiunt... idem problema fundamentale quod accumulator prope finem habet, nisi quod hoc incipit fieri perquam mane in vita utili accumulationis potentiae condensatoris. Et cum condensator decrescit, fluxus electricus maximus, quamvis adhuc relative altus, etiam decrescit.
Alterum problema est quod ultracondensatores moderni multo minorem energiam specificam habent quam batteriae. Optimae ultracondensatrices in foro 8-10 Wh/kg gerunt, pleraeque magis circiter 5 Wh/kg sunt. Optimae batteriae Li-ion fere 200 Wh/kg praebent, multae formulae plus quam 100 Wh/kg attingere possunt. Itaque circiter vicies pondus requiritur ad ultracondensatores utendos. Sed fortasse plus, quia aliquando durante exoneratione, pro applicatione, tensio nimis humilis cadet ut utilis sit, relinquens potentiam inusitatam. Praeterea, dissimiles condensatoribus magis traditis, ultracondensatores etiam resistentiam internam relative altam habent. Itaque non necessario magnam commutationem tensionis pro currenti sustinere possunt.
Deinde est auto-exoneratio: quam celeriter energia ex memoria "effluit"? Solae cellulae NiMh robustae sunt, sed auto-exonerationem usque ad 20-30% per mensem afferunt. Cellulae Li-ion hoc ad minus quam 2% per mensem reducunt, pro technologia Li-ion specifica, fortasse 3% in quibusdam systematibus, pro sumptibus monitorii pilae. Hodierni ultra-capacitores usque ad 50% energiae primo mense demittunt. Hoc fortasse non refert in instrumento quod quotidie recargatur, sed usus condensatorum contra pilas omnino limitat, saltem donec meliora consilia creantur.
Et quia tot tibi necessaria sunt, sumptus hodiernus ultracapacitorum sexies ad vicies maior esse potest quam sumptus accumulatorum. Si applicatio tua vim emissam minimam requirit, praesertim cum brevissimis impetus currentis magni, ultracapacitor optio esse potest. Alioquin, non erit substitutio accumulatoris in proximo futuro.
Pro applicationibus magnae currentiae, ut in curribus electricis, haec consideratio nondum utilis est, ut res singularis. Quamquam systemata utentes et ultracondensatoribus et batteriebus ad rem pertinentia esse possunt admodum necessaria, cum differentiae earum valde inter se complementariae sint, magna translatio currentiae et longa vita condensatoris contra altam energiam specificam/densitatem energiae batteriae. Et ingens labor fit ut multo meliores ultracondensatores, necnon multo meliores batterias, producantur. Itaque fortasse aliquando ultracondensator plura officia typica batteriae suscipiet.
Articulus ex: https://qr.ae/pCacU0
Tempus publicationis: VI Ianuarii, MMXXVI