Γιατί δεν είναι δυνατόν να γίνει ο σφαιρικός αγωγός της ικανότητας 1 Farad;
Εδώ είναι γιατί:
* χωρητικότητα μιας σφαίρας: Η χωρητικότητα μιας απομονωμένης σφαίρας είναι άμεσα ανάλογη με την ακτίνα του. Ο τύπος είναι:
* C =4περ
* Όπου το C είναι η χωρητικότητα, ε, είναι η διαπερατότητα του ελεύθερου χώρου και το R είναι η ακτίνα της σφαίρας.
* 1 Farad είναι μεγάλο: Η χωρητικότητα του 1 Farad είναι μια πολύ μεγάλη αξία. Για να επιτευχθεί αυτό, θα χρειαστείτε μια σφαίρα με ακτίνα περίπου 9 εκατομμύρια χιλιόμετρα ! Αυτό είναι περίπου 70 φορές η ακτίνα της Γης.
Θέματα πρακτικότητας:
* Μέγεθος: Η οικοδόμηση μιας σφαίρας αυτού του μεγέθους απλά δεν είναι εφικτή με την τρέχουσα τεχνολογία.
* Κόστος: Τα υλικά και η κατασκευή μιας τέτοιας μαζικής σφαίρας θα ήταν αστρονομικά.
* Περιβάλλον: Μια σφαίρα που μεγάλη θα είχε σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
εναλλακτικές λύσεις:
Ενώ ένας σφαιρικός πυκνωτής 1 Farad δεν είναι πρακτικός, υπάρχουν τρόποι για την επίτευξη υψηλών τιμών χωρητικότητας σε μικρότερα πακέτα:
* Τράπεζες πυκνωτή: Ο συνδυασμός πολλαπλών μικρότερων πυκνωτών παράλληλα μπορεί να επιτύχει πολύ υψηλές τιμές χωρητικότητας.
* supercapacitors: Αυτές οι συσκευές αποθηκεύουν ενεργειακά ηλεκτροστατικά σαν πυκνωτές, αλλά μπορούν να κρατήσουν σημαντικά περισσότερη φόρτιση από τους παραδοσιακούς πυκνωτές.
* ηλεκτροχημικοί πυκνωτές: Αυτά χρησιμοποιούν ηλεκτροχημικές αντιδράσεις για την αποθήκευση φορτίου και μπορούν να επιτύχουν υψηλές τιμές χωρητικότητας σε συμπαγή μεγέθη.
Συμπερασματικά: Είναι τεχνικά δυνατή η δημιουργία ενός σφαιρικού αγωγού με χωρητικότητα 1 Farad, αλλά είναι εντελώς ανέφικτη λόγω του μαζικού μεγέθους, του κόστους και των περιβαλλοντικών ανησυχιών.
