Hallo,
ich weiß, dass es solch einen ähnlichen Thread gab, jedoch finde ich Ihn
leider nciht wieder?
Auf jeden fall, habe ich zwei Kupferplatten mit den Maßen 150 x 150 x 1
mm
Bauen möchte ich einen Plattenkondensator mit einer möglichst hohen
Kapazität.
Die Kapazität berechnet sich nach der allg. bekannten Formel: C=(€*A)/d
Nehme ich einen Plattenabstand von 10micrometer (angenommener Wert) (die
Platten werde ich sehr dicht beeinanderdrücken müssen !, wie weiß ich
noch nicht, gibts vll. Ideen ?) an, so ergibt sich eine Kapazität von
C=epsilonR * 19nF
D.h. wenn ich ein Dieelektrikum mit einem relativ hohem epsilonR finde,
so kann ich meine Kapazität erhöhen.
In dem damaligen Thread wurde vorgeschlagen, Wasserfolie z.B. zu nehmen,
da diese ein EpsilonR von 80 haben.
Alternativ gibt es PET-Folien, die eine Permitivität von 3 haben.
Weiß jmd. Alternativ, wo ich Folien kaufen kann, welches ein hohes
EPSILONr haben?
Weiterhin muss es nicht unbedingt Folien sein, wenn ich LACK kaufen
kann, welches als Dielektrikum dient, so ist mir es auch recht.
Also GESUCHT ist DIELEKTRIKUM mit einer hohen relativen Permetivität.
Über Ideen freue ich mich.
Die Spannungs- bzw. Durchschlagsfestigkeit ist unerheblich, da ich nicht
mit großen Spannungen hantiere.
Vielen Dank.
Ja. Wasser, wird das Beste sein, solange du unterhalb der Elektrolyse
spannung von 1.5V oder so bleibst. Einfach in paar Streifen
irgendwelcher Folie dazwischen, sodass sich die Platten nicht beruehren,
dann Wasser einfuellen.
und nun schrieb:> Ja. Wasser, wird das Beste sein, solange du unterhalb der> Elektrolyse> spannung von 1.5V oder so bleibst. Einfach in paar Streifen> irgendwelcher Folie dazwischen, sodass sich die Platten nicht beruehren,> dann Wasser einfuellen.
Destilisiertes Wasser müsste es aber sein oder ?
Hier ist eine Tabelle dazu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Permittivität#Relative_Permittivit.C3.A4t_ausgew.C3.A4hlter_Materialien
D.h. am einfachsten ist du nimmst eine sehr dünne Pertinax-Platte.
Optimieren kannst du es vielleicht indem du die Pertinax-Platte mit
einer noch dünneren selbst aufgetragenen Epoxydharz-Schicht ersetzt.
Alternativ eine dünne Glas-Platte. Bspw. so eine Objektträgerplatte ist
doch recht dünn.
Alles andere ist halt flüssig und somit deutlich schwerer handzuhaben.
Also das Problem ist, dass Glas bzw. Frischhaltefolie nur ein EPSILON
von 2-8 haben.
Ich hätte gerne da ein EPSILON von vll. 50 aufwärts. Keramikmaterialen
haben da ein solch hohe Permitivität....vll. gibt es so Keramikfolien,
die man als Dieelektrikum nehmen kann oder ähnliches ?
Kennt jmd. vll. Links oder so?
Ich nehme mal an, dass du keinen praktischen Einsatz für den Kondensator
im Auge hast. Damit ist es doch völlig egal welches Dielektrikum du
nimmst. Die 10um Abstand sind illusorisch für deinen Aufbau. Deshalb
wirst du deutlich mehr Abstand haben und eher bei 1nF landen.
Welchen Vorteil soll der selbst gebaute Kondensator bringen?
Früher gab es Kohleringfahrschalter und dazu ein Öl das isolierte.
Später hatten wir ATF Öl dafür (für Automatikgetriebe), vielleicht ist
das ein Ansatz.
Mondnacht schrieb:> Also das Problem ist, dass Glas bzw. Frischhaltefolie> nur ein EPSILON von 2-8 haben.
Das ist das Problem, ja... ;-)
> Ich hätte gerne da ein EPSILON von vll. 50 aufwärts.
Meinst Du nicht, die Kondensatorhersteller hätten das
nicht auch gern?
> Keramikmaterialen haben da ein solch hohe Permitivität....
Nicht alle, nein. Im Gegenteil: Hohes epsilon_r ist eher
die Ausnahme als die Regel.
Titanoxid ist mit 86 ganz gut. Das ist, soweit ich weiss,
in den C0G (NP0) Kerkos drinnen.
Die Ferroelektrika (Bariumtitanat, Bleizirkonat-Titanat
usw.) sind mit Werten jenseits 1000 die einzige mir
bekannte Ausnahme.
> vll. gibt es so Keramikfolien, die man als Dieelektrikum> nehmen kann oder ähnliches ?
Vergiss das. Nicht bei Dicken von 10µm. Ich habe Plättchen
aus Bleizirkonat-Titanat (PZT) elektrisch vermessen; das
ist ein Furunkel am Arsch. Die Dinger brechen wie... ich
weiss nicht... wie Zuckerguss. Und die waren 110µm dick!
Platten aus Aluminiumoxid (Al2O3) könntest Du nehmen; die
sind mechanisch und elektrisch recht robust.
Sag mal, was hast du denn bisher probiert und welche Kapazitäten hast du
denn bisher erreicht?
Warum musst du 1mm dicke Platten verwenden? Ist das irgendein
Schulprojekt/Wettbewerb?
Du kannst ja auch noch anders die Kapazität vergrößern, bspw. indem du
meherere Lagen bildest. 1mm ist zwar recht dick, aber es sollte gut
machbar sein es zu falten.
Frank M. schrieb:> Du kannst ja auch noch anders die Kapazität vergrößern,> bspw. indem du meherere Lagen bildest.
In der guten alten Zeit ging das so: Eine Lage Stanniol
(Lasche nach links), eine Lage Papier, eine Lage Stanniol
(Lasche nach rechts), eine Lage Papier, eine Lage Stanniol
(Lasche nach links), ...
> Platten aus Aluminiumoxid (Al2O3) könntest Du nehmen; die sind> mechanisch und elektrisch recht robust.
Ja die haben noch ein ordentliches epsilon, ca 9-10 ... Woher bekomme
ich diese ? Gibt es soetwas als Lack oder so ?
Ich Meln die Platten sind plan, wenn ich diese ganz fest gegeneinander
Drücke, so könnte ich doch auf ein sehr kleinen Abstand kommen ...
Frank M. schrieb:> Sag mal, was hast du denn bisher probiert und welche Kapazitäten> hast du denn bisher erreicht?>> Warum musst du 1mm dicke Platten verwenden? Ist das irgendein> Schulprojekt/Wettbewerb?>> Du kannst ja auch noch anders die Kapazität vergrößern, bspw. indem du> meherere Lagen bildest. 1mm ist zwar recht dick, aber es sollte gut> machbar sein es zu falten.
Na ja, die Kapazität ausmessen habe ich noch nicht, da ich erst mal ein
geeignetes Messverfahren finden muss....!
Es geht um ein Projekt mit dem Ziel max Kapazität zu erreichen.
Ja das war mein nächster Gedanke...! Mehrere dünnere Platten nehmen,
statt 1mm nur 0,3-0,5 mm und dann mehrere Lagen und diese parallel
schalten ! Dazwischen noch ein dieelektrilum!
Was sollte gut Faltbar sein ?
Ich denke, ich nehme einfach mehrere Scheiben, lege diese übereinander
wobei ich abwechselnd jede Scheibe mit einem Potential verbinde, sodass
diese als Parallelschaltung gilt.
Hab spaßeshalber über den Winter 2012 auch mal einen Kondensator
gebastelt:
2 Plexiglasplatten, M6 Schrauben, 400 Stücke Alufolie und 200
Folientaschen. Abwechselnd werden die Alufloien nach links und rechts
rausgelegt. Die Aluprofile dienen als Sammelschienen.
Ergebnis siehe Anhang. Kapazität kann ich nicht messen, rechnerisch
irgendwas im kleinen uF Bereich. Lässt sich bis 600V aufladen :-)
Possetitjel schrieb:> Frank M. schrieb:>>> Du kannst ja auch noch anders die Kapazität vergrößern,>> bspw. indem du meherere Lagen bildest.>> In der guten alten Zeit ging das so: Eine Lage Stanniol> (Lasche nach links), eine Lage Papier, eine Lage Stanniol> (Lasche nach rechts), eine Lage Papier, eine Lage Stanniol> (Lasche nach links), ...
Und wenn ich dann noch traurig bin...
http://www.youtube.com/watch?v=Pai1dWcZIek
Also wenn die Kupferplatten nicht vorgegeben sind, dann nimm doch
einfach Alufolie/Kupferfolie. Da drauf legst du dann Frischhaltefolie
und wickelst dir einen großen Kondensator-Zylinder.
http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Edelmann-Ko/DerWKond.htm
Die Besonderheit: Selbstheilung da bei einem Durchschlag die Folie
schmilzt und das Loch wieder verschließt.
Wenn du anstatt Frischhaltefolie Papierfolie verwendest hast du dieses
Bonus-Feature natürlich nicht mehr, dafür vielleicht mehr Kapazität.
Musst du probieren.
Wie misst man die Kapazität: Am Einfachsten über ein Multimeter das auch
Kapazitäten messen kann. Ist vermutlich vorhanden in Schulen.
Vielen dank für die tips, aber es muss schon ein plattenkondebsator sein
( mehrere Platten übereinander auch möglich ) mit den vorgegeben platten
ubd mase..... Lediglich die plattenhöhe ist variabel ....
Besorge dir PZT Pulver und benutze das als Füllstoff für einen Klarlack,
mit dem du dann deine Platten dünn beschichtest. Nach dem trocknen hast
du eine dünne Schicht mit hohem epsilon, beste Voraussetzung für eine
hohe Kapazität.
ernst oellers schrieb:> Besorge dir PZT Pulver und benutze das als Füllstoff für einen> Klarlack,> mit dem du dann deine Platten dünn beschichtest. Nach dem trocknen hast> du eine dünne Schicht mit hohem epsilon, beste Voraussetzung für eine> hohe Kapazität.
Woher bekomme ich denn PZT Pulver und wie hoch ist das EPSILON ???
Hallo Mondnacht,
Ist das ein Wettbewerb wer den Kondensator mit höchster Kapazität baut?
Darf da jeder mitmachen?
Egal ob obige Fragen mit ja oder nein beantwortet werden,
welche Spannung muss der Kondensator auf Dauer aushalten?
Helmut
Hallo Helmut,
richtig. Jedem wurde zwei Platten in die Hand gedrückt und Ziel ist es
einen Plattenkondensator mit möglichst hoher Kapazität zu bauen.
Keine all zu hohen Spannungen, ich denke ich rede nicht mal hier von 50
Volt...
Mondnacht schrieb:> Hallo Helmut,>> richtig. Jedem wurde zwei Platten in die Hand gedrückt und Ziel ist es> einen Plattenkondensator mit möglichst hoher Kapazität zu bauen.>
Chuck Norris muss nur seine Hände leicht zusammendrücken um einen 10F
Plattenkondensator mit 15kV Spannungsfestigkeit zu erschaffen.
Drückt er fest, geht die Kapazität gegen Unendlich.
Hallo Timm,
woher hast du das Barium-Titanat?? Das hat doch ein EPSILON von über
2000 !
Kann man sich das irgendwo bestellen? Und wie bringst du dieses
Dieelektrikum zwischen den Platten ?
Ich freue mich auf eine Antwort....
Hi,
tja, wie man das als Dielektrikum verwenden kann habe ich mich auch
schon gefragt.
Sintern kommt so ohne weiteres nicht in Frage, vielleicht könnte man mit
einer Trockenpresse beim Schreiner eine Platte herstellen, die sich
sintern lässt?
Ich hatte überlegt eine Aufschwemmung per Airbrush aufzutragen,
vielleicht mit Airbrushlack als Träger?
Per Siebdruck eine Schicht herstellen?
Epoxid mit dem BaO3Ti zu füllen erscheint mir noch am
erfolgversprechendsten, aber wie hoch wird dann insgesamt das Er?
Vermutlich kann man den gefüllten Epoxy in eine BaO3Ti Schicht und eine
Epoxy Schicht zerlegen. Lohnt sich gefüllter Epoxy? Man vergrößert ja
auch den Abstand!
Vielleicht eine Aufschlämmung in PVA trocknen lassen? Vielleicht könnte
man dann in einem Brennofen beim Porzellanbrenner das PVA rückstandsfrei
verkohlen und gleichzeitig sintern? Aber vermutlich sind alle normalen
Öfen zu kalt.
Vielleicht könnte man auch eine Mischung mit ABS oder Nylon machen und
jemanden mit Extruder bitten ein Filment daraus zu machen und dann das
Dielektrikum 3D drucken?
Du könntest vielleicht auf das Sintern verzichten, hast Du irgendwelche
Infos? Welches er eine Mischung aus 50% Epoxy / 50% BaO3Ti hätte?
Ich kenne keine Quelle, wo Privatpersonen das kaufen können, obwohl, so
wie ich das sehe, nichts dagegen spricht, ist nur gesundheitsschädlich,
nicht giftig, ätzend oder cmr, das BaO3Ti kostet allerdings auch fast 1€
pro Gramm, vielleicht w i l l man das auch gar nicht kaufen :-)
vlg
Timm
Timm Reinisch schrieb:> tja, wie man das als Dielektrikum verwenden kann> habe ich mich auch schon gefragt.
Ich weiss zwar nicht, ob Deine Überlegungen ernst gemeint
sind, aber für die Antworten ist das ja im Prinzip egal...
> Sintern kommt so ohne weiteres nicht in Frage, vielleicht> könnte man mit einer Trockenpresse beim Schreiner eine> Platte herstellen, die sich sintern lässt?
Die klassische keramische Technologie geht über einen
Schlicker (eine Aufschlämmung). Wasser als Trägermedium,
Pulver rein, umrühren ;-)
> Ich hatte überlegt eine Aufschwemmung per Airbrush> aufzutragen, vielleicht mit Airbrushlack als Träger?
Wird wahrscheinlich zu inhomogen. Schleuderbeschichtung
("spin coating") geht in bestimmten Fällen. Liefert
mitteldicke Schichten (Größenordnung 10µm).
> Per Siebdruck eine Schicht herstellen?
Geht auch, klar. Paste auftragen. Gibt relativ dicke
Schichten. Sintern musst Du natürlich trotzdem. Ist für
den Kampfbastler vielleicht fast die realistischste
Möglichkeit...
> Epoxid mit dem BaO3Ti zu füllen erscheint mir noch am> erfolgversprechendsten, [...] Lohnt sich gefüllter> Epoxy? Man vergrößert ja auch den Abstand!
Sehr gut! :-)
Wird i.d.R. nicht lohnen. Man erhält ja eine "innere
Reihenschaltung"; der kleinere Kondensator dominiert die
Gesamtkapazität. (In Wahrheit ist es noch komplizierter;
das Fazit bleibt meistens dasselbe: Es lohnt nicht.)
> Vielleicht eine Aufschlämmung in PVA trocknen lassen?> Vielleicht könnte man dann in einem Brennofen beim> Porzellanbrenner das PVA rückstandsfrei verkohlen> und gleichzeitig sintern?
Macht man in zwei Schritten. Als Vorbereitung musst Du
Dir irgendwie den Grünkörper herstellen - Schlickerguss,
Pressen, Siebdruck... wie auch immer. In diesem
Grünkörper ist normalerweise irgend eine Form von
organischem Binder enthalten (ein paar Masseprozent).
Im ersten Schritt wird im Ausdampfofen der organische
Binder ausgebrannt. Den Dreck will man nicht im Sinterofen
haben. Anschließend geht's in den Sinterofen, dass ist der
zweite Schritt.
> Aber vermutlich sind alle normalen Öfen zu kalt.
Was ist für Dich ein "normaler Ofen"?
Die Sintertemperatur hängt auch von der Pulverfeinheit
ab; feinere Pulver sintern bei niedrigeren Temperaturen.
1000°C mit einem einfachen elektrischen Laborofen zu
schaffen ist sicher kein Hexenwerk; von PZT kenne ich
Sintertemperaturem um 900°C herum. Die Probleme kommen
eher aus dem ganzen Drumherum: Bestimmtes Temperaturregime,
definiert Atmosphäre (N, Ar, ...), definierte Zusätze von
irgendwas.
> Du könntest vielleicht auf das Sintern verzichten, hast> Du irgendwelche Infos?
Das bezweifele ich. Teilweise wird die keramische Masse
vorgesintert, dann wieder definiert aufgemahlen, zu
Grünkörpern geformt und ein zweites Mal gesintert.
Nur vorgesintertes Pulver kann elektrisch andere
Eigenschaften haben. Das eps_r von BaTiO3 hängt stark
von der Teilchengröße ab.
> Ich kenne keine Quelle, wo Privatpersonen das kaufen> können, [...] vielleicht w i l l man das auch gar> nicht kaufen :-)
Das Problem ist die definierte Prozessführung. Jeder
Teilschritt ist technisch im Prinzip einfach und erfordert
keine Raketentechnik; in der Summe ist der Aufwand aber
beträchtlich. Das soll jetzt nicht heissen, dass man es
nicht hinbekommen kann - aber für schnöde Kerkos wäre mir
das zuviel Stress :-)
Mondnacht schrieb:> woher hast du das Barium-Titanat??
Vielleicht aus Lederhose?
> Das hat doch ein EPSILON von über 2000 !
Ja, das kommt hin...
> Kann man sich das irgendwo bestellen?
"Man" - ja. "Du" - vermutlich nicht.
> Und wie bringst du dieses Dieelektrikum zwischen> den Platten ?
Prinzip "Leberwurst-Stulle": Metallplatte nehmen,
Paste aufbringen und sintern, Gegenelektrode im
Hochvakuum aufdampfen.
Zwischen zwei vorgegebene massive Platten bekommst
Du es nicht, nein.
Wenn man schon nen Ofen hat, der 1000°C schafft, könnte man sich das
Bariumtitanat auch versuchen selber herzustellen wie in Wikipedia
beschrieben, die Ausgangsstoffe Bariumcarbonat und Titanoxid kosten ja
nur ein paar Euro das Kilo.
Das sind auch keine massiven Platten.
Mondnacht schrieb:> Auf jeden fall, habe ich zwei Kupferplatten mit den Maßen 150 x 150 x 1> mm
Das sind höchstens Bleche, die verzogen sind.
Als Dielektrikum kann man nehmen was man will. Die Unebenheit mit dem
Luftspalt werden dominieren.
Hallo,
Michael_ schrieb:> Das sind höchstens Bleche, die verzogen sind.> Als Dielektrikum kann man nehmen was man will. Die Unebenheit mit dem> Luftspalt werden dominieren.
weiß nicht, päpstlicher als der Papst braucht man da glaube ich auch
nicht sein. Bei meinem ersten Versuch
http://privatfrickler.de/kondensator-eigenbau-i/ stimmte die Kapazität
recht ordentlich mit der berechneten überein. Das er des PET muss also
schon eine Rolle gespielt haben.
vlg
Timm
PZT Pulver: vielleicht aus einem Feuerzeug mit Piezo-Zünder? Ich weiss
nicht, ob man das fein genug zerbroeseln kann. Auf jeden Fall Vorsicht,
das Zeugs könnte sich wehren (es ist ja seine primaere Aufgabe,
meechanische Energie in elektrische Energie - sprich Hochspannung -
umzusetzen
Wass auch gut geht ist kristallines Kalium-Natriumtartrat-Tetrahydrat
(auch bekannt als Seignette-Salz, das hat ein epsilon weit über 10 000,
wennn ich mich richtig erinnere. Einfach moersern, eine dünne Schicht
auf die eine Platte drauf verteilen (Rakel), andere Platte drauf ohne
elektrischen Kontakt zu der anderen, Kapazität messen, Freude haben.
Das er des PET muss also
> schon eine Rolle gespielt haben.>> vlg> Timm
Erst mal vielen dank für den sehr interessanten link,
Aber diesen Satz versteh ich nicht ganz.
Hallo Timm,
Dein dieelektrilum Polyethylenterephthalat, aus dem die Laminierfolien
sein sollen hat laut deiner Beschreibung ein epsilon von 3,25 ....
Woher hast du diese Folien ?
Wo kann ich die bestellen ? Hast du vll ein link ?
> epsilon von 3,25
Damit gewinnst du keinen Preis. Das brauchst du auch nicht bestellen.
Hol dir dünne Haushaltsfolie beim Kaufland. Ein er=3,25 erreicht jeder
Kunststoff.
Ich nehme jetzt eine alio Frischhaltefolie aus hochwertigen Polyethylen
(pe) die es in jeden Supermarkt gibt. Laut Wikipedia ein epsilon von 2,4
....
Ich werde es spaßeshalber mal aufbauen und die Kapazität messen.
Aber dennoch hätte ich gerne etwas, was mir meine Kapazität erheblich
vergrößert ...
Für weitere Tipps bin ich dankbar.
Mondnacht schrieb:> Ich nehme jetzt eine alio Frischhaltefolie aus hochwertigen Polyethylen> (pe) die es in jeden Supermarkt gibt. Laut Wikipedia ein epsilon von 2,4> ....>> Ich werde es spaßeshalber mal aufbauen und die Kapazität messen.>> Aber dennoch hätte ich gerne etwas, was mir meine Kapazität erheblich> vergrößert ...>> Für weitere Tipps bin ich dankbar.
Dann schneide doch viele Löcher in die Frischhaltefolie,
so dass nur eine Art Skelett übrig bleibt, lege sie auf die 1. Platte,
giesse "Wasserfolie" hinein (EpsilonR von 80)
und lege die 2. Platte drauf.
Die skelettierte Frischhaltefolie verhindert,
dass die "Wasserfolie" weglaufen kann
und dient gleichzeitig als Distanzhalter für die Platten.
Wenn 80 oder 90% der Fläche dann aus "Wasserfolie" besteht,
dann hast Du
> etwas, was mir meine Kapazität erheblich vergrößert ...
Mondnacht schrieb:> Das er des PET muss also>> schon eine Rolle gespielt haben.>>>> vlg>> Timm>> Erst mal vielen dank für den sehr interessanten link,>> Aber diesen Satz versteh ich nicht ganz.
hilfreich wäre es, wenn du geschrieben hättest, was du nicht verstehst.
er = epsilon-r
Da der Kondensator sehr nah am theoretischen Wert liegt, muss das
Dielektrikum sein epsilon_r schon einigermaßen umgesetzt haben, denn
natürlich gibt es bei einem Hobby-Laminat Lufteinschlüsse, allein schon
weil die Alufolie total kriselig und faltig wird.
Oben sagte jemand, dass du das Dielektrikum vergessen kannst, weil die
Platten eh verzogen sind. Darauf bezog ich mich.
Das Epsilon_r ist nicht so spektakulär, aber mein Kondensator soll ja
auch ein Hochspannungskondensator werden und deswegen brauche ich noch
eine hohe Durchschlagfestigkeit.
Vlg
Timm
P.S. Weiß jemand das Epsilon_r von Heißkleber? Das wäre doch ein
ziemlich witziges Dielektrikum?
Timm Reinisch schrieb:> P.S. Weiß jemand das Epsilon_r von Heißkleber? Das wäre doch ein> ziemlich witziges Dielektrikum?
Wenn du den auf wenige um auswalzen kannst schon, ansonsten bleib bei
Folie.
rgds
Mondnacht schrieb:> Hallo Timm,>> wie kamst du eig. auf den Plattenabstand d?>> Du hast ja angenommen, 2 * 80 µm>> Aber wie kamst du genau auf diese Zahl ?
ich habe einen Querschnitt analog zu meiner Vorgehensweise
hier: http://privatfrickler.de/dicke-verschiedener-papiersorten/
präpariert und unter dem Mikroskop nachgemessen.
vlg
Timm
