Výměna li-ion baterky z dronu za superkapacitátor

[masar]

Nesahají. Nám stačí ideální kondenzátor.

[Bernard]

Nějaké dalekonosné úvahy jsou tu zbytečné, stačí selský rozum. Když se do kondenzátora cpe nějaký náboj nějaký čas, může být ten proud proměnný, napětí na něm proměnné a i kapacita proměnná. Hodnota energie nějak stoupá a v momentě, kdy se s nabíjením přestane, je její finální hodnota daná celým dodaným nábojem a finálně dosáhnutým napětím:
W = 1/2*Q*U ;

Pokud si finální kapacitu definujeme jako C = Q/U, tak dostanem známou podobu
W = 1/2*C*U² ; na předchozím průběhu kapacity nezáleží.

[danhard]

Tak to samozřejmě u nelineárního kondenzátoru neplatí
Musíš ten selskej rozum víc trénovat

[Bernard]

Je to o potenciální energii. Výsledek je na konci. Když vylezeš na střechu paneláku schodami nebo výtahem, získaná energie bude stejná. A kdybys nedejbože skočil dolu, bude i následek stejný. Historie získané energie nemá na to vliv.

[danhard]

To bohužel pokulhává, pohybuješ se v lokálně lineárním prostředí, kde g je konstatntní a změna výšky je přímo změna polohové energie
Ep = h*g*m

[tomasjedno]

K tomu bych měl ještě dotat, že ten výpočet platí přesně jen pro lineární kondenzátor...

Snad bys měl uvést, který výpočet máš přesně na mysli. A nenech se při tom zmást tím, že údaj 650 mAh/7,2 V pro akumulátor je taky jen fikce vzdálená realitě

[Bernard]

To bohužel pokulhává, ...

Každé přirovnání v něčem pokulhává. Hlavně, žes zapomněl na smajlíka.

Pokud se shodneme na platnosti zákona o zachování náboje, tak v čem je rozpor? Když do nějakého zlomyslného kondenzátoru s nestabilní kapacitou natekl celkový náboj Q, na konci přítoku náboje je na jeho svorkách stabilní napětí U, tak se hodnota kapacity ustálila na velikosti Q/U, nebo ne? V průběhu nabíjení se na změnu kapacity část energie spotřebuje nebo získá, ale o účinnosti nabíjení se tu nemluví. Výsledná energie elektrostatického pole je tam W = 0,5*Q*U = 0,5*C*U² = 0,5*Q²/C. Energie je schopnost vykonat práci, jestli ten kond jí odpracuje v plné výšce, to je jiná otázka.

[tomasjedno]

Bernarde, ty vzorečky platí jen pro napěťově nezávislou kapacitu.
Typickým příkladem napěťově záviské kapacity je závěrně pólovaný PN přechod (viz varikap). Takový kondenzátor pak má v každém bodě charakteristiky kapacity dvě: jedna je “statická” Cs=Q/U, a druhá je “dynamická” Cd=dQ/dU - a ta se právě uplatní při ladění varikapem.
S energií je to ještě složitější - obecně je vložená energie
∫U.I.dt a abys ji mohl spočítat, potřebuješ znát závislost Cs(U) resp. Cs(Q).

[danhard]

K tomu bych měl ještě dotat, že ten výpočet platí přesně jen pro lineární kondenzátor...

Snad bys měl uvést, který výpočet máš přesně na mysli. A nenech se při tom zmást tím, že údaj 650 mAh/7,2 V pro akumulátor je taky jen fikce vzdálená realitě

Ano je to fikce, zvláště u čínských akumulátorů pochazejících z Ebay, ale výpočet využitelné energie 650 mAHh * 7,2 V = 4,68 Wh se běžně používá a často je i na baterii notebooku výsledek uveden. 7,2V je nominální napětí, které je někde ve středu pracovní oblasti.

Výpočty W = 0,5*Q*U = 0,5*C*U² = 0,5*Q²/C jsou zase fikce u nelineárních kondů.
Stačí se podívat na vlastnosti kondů z materiálu X7R.
Udělejte si ze 100ks 10uF/10V/X7R/0805 jeden "supercapacitor" 1mF/10V a změřte si ho
Nebo si něco takovýho kupte https://uk.farnell.com/avx/m49470q01106 ... dp/1782105

[breta1]

To bohužel pokulhává, pohybuješ se v lokálně lineárním prostředí, kde g je konstatntní a změna výšky je přímo změna polohové energie
Ep = h*g*m

No, když už je řeč o kulhání a šťárá se v detailech, tak to g taky není konstantní a s výškou se taky mění....

[danhard]

Taky jsem psal něco o lokálně lineárním prostředí, to znamená, že jsou změny g zanedbatelné vzhledem k přesnosti určení ostatních hodnot, přímo tam píšu v kontextu, že g je konstatntní.
Když ale kapacita X7R kondenzátoru poklesne na 20% při při maximálním povoleném napětí, tak se zo zanedbat nedá.

[tomasjedno]

Jo, to kapacita akumulátoru umí při extrémně velkém nebo extrémně malém vybíjecím proudu taky

[danhard]

To do toho ale mícháš vnitřní odpor akumulátoru, to už ty zjednodušené vztahy nezahrnují, naopak mají v kontextu, že to platí pro definované proudy.
Pro představu, jak se to chová v širším rozsahu proudů, jsou uváděny nabíjecí a vybíjecí grafy.

[masar]

...Když ale kapacita X7R kondenzátoru poklesne na 20% při při maximálním povoleném napětí, tak se zo zanedbat nedá.

To nikdo nevyvrací. A ty výpočty, které nazýváš fikcí, platí i v tomto případě. Nikdo přece netvrdí, že kapacita nominální je ta, která figuruje v těch matematických vztazích. V nich figuruje vždy kapacita reálná (právě dosažená v nelineárním prostředí). To je ta Bernardova analogie s vylezením na střechu. Energie bude záviset na tom, jaké je g na střeše. Není důležité, jest-li jsi cestou dvakrát propadl podlažím.
Vlamuješ se do otevřených dveří a vidíš problémy tam kde nejsou.

[lesana87]

Když bude na střeše g a dole bude 2g, tak energie nebude hgm.