您可以将能量存储在电感器中并在以后使用吗?


Answers:


25

存储能量的磁场是通过电感器的电流的函数:无电流,无磁场,无能量。您将需要一个有源电路来保持该电流的流动,一旦切断电流,电感器还将以电流的形式释放磁场的能量,并且电感器成为电流源(而其双电容则是电压源) 。

储能方面的电容-电感双重性方面:

电容器类电感器*在电场中存储能量*将能量存储在磁场中*必须为开环(无限电阻) *必须为闭环(零电阻)*通过并联电阻损失能量*通过串联电阻损失能量

但是,超导体可以在零电阻电流环路中维持磁场。

在此处输入图片说明

不幸的是,在这样的图片中,您总是会看到由液氮引起的水蒸气的烟雾,这意味着温度低于-183°C。


3
狡辩; 您所看到的是水从空气中凝结出来,因为它已被充分冷却以使相对湿度高于100%。氮气本身是不可见的。
Dan Neely 2012年

2
以这种方式循环的电感器的一个很好的类比是飞轮。实际上,这些有时在实践中有时用于存储能量。
强尼·B

10

问题是电感器中的能量是由电流引起的,并且大多数实用导体都具有一定的电阻。这意味着尽管I ^ 2R损耗,能量仍不断消耗以加热线圈本身。这可以通过使用根本不具有电阻的超导体来克服,但是存在的问题是,所有当前已知的超导体都必须冷却至低温。同样,尽管理想的超导体将在任何任意电流下保持超导状态,但所有已知的超导体(afaik)在效应崩溃之前可以支持的电流密度都有一定的上限。


8

电容储存归纳存储必须具有无限的内部阻力|内部电阻必须为零电压必须永远保持在其中|电流必须永远流过你处理电压|你处理当前自放电可能需要数年|在很短的时间内自放电电场不会泄漏太多|磁场可能会干扰其他组件打火机|非常重(铁,铜等)可能更便宜|铁和铜在某些国家可能非常昂贵


4

是的,人们可以并且确实将能量存储在电感器中,以后再使用。

人们已经在由超导“导线”形成的电感器中建立了一些超导磁能存储单元,可以以相当高的效率将兆焦耳的能量存储一天左右。有人告诉我,有几家电力公司购买了一些这样的设备,并用它们来改善电能质量。

在美国,大多数人都有数十个开关电压转换器。这些开关电压转换器中的大多数逐渐以一个电压在电感器或变压器中存储能量,然后“后来”以更理想的电压逐渐将能量从电感器或变压器中抽出,通常是40,000或一百万次。第二。

许多流行的电子零件供应商都允许您按其Q因子对电感器进行分类。Q因子评估电感器或电容器存储能量的程度。在开关稳压器和其他储能应用中,Q越大越好。

流行供应商中最好的现成电感器(所有非超导)的Q因子为150 @ 25KHz。大多数电容器的储能性能比Q高一个数量级(Q值更高)。

人们可以并且确实将一些能量存储在电感器中以备后用。但是在几乎所有的能量存储情况下,我们都使用其他东西,因为(a)具有较低的前期成本或(b)效率更高,或者(c)需要的空间较小,或者(d)以上几种结合使用。


1
兆焦耳的能量就不那么多了:汽车电池存储的能量大约是后者的两倍。而且我不确定它的可扩展性。人们并不总是意识到零电阻并不意味着应该有无限的电流密度。我还认为“以后”的含义是将来会比1微秒:-)更远。
stevenvh 2012年
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.