accu

Moderator: ArcherBarry

Gebruikersavatar
Berichten: 6.853

Re: accu

Een dikke koperdraad van 15 cm lang en ettelijke mm dik verdampt in microseconden.
1/2 C.V2 = 4x10-5 *3.6x107/2 = 720 J. We nemen aan het rendement van het opwarmen van Cu 100% is.



Dikke koperdraad = 4 mm2, 15 cm daarvan = 0.6 cm3. d = 9x103 kg/m3. ---> 5.4x10-3kg

Cp(Cu) ~ 400 J/K/kg. 400 J/K/kg * 5.4x10-3kg = 2.16 J/K

720J / 2.16J/K = 333K

333K + 298K = 631K

Smeltpunt van koper: 1338 K

Overdrijven is ook een kunst.

Gebruikersavatar
Berichten: 6.853

Re: accu

Laat ik nog even toevoegen dat bij mijn werk generatoren van 60kV bij 300mA gebruikt worden.

Berichten: 3.145

Re: accu

Smeltpunt van koper: 1338 K

Overdrijven is ook een kunst.
Ik heb dit anders wel een keer zien gebeuren en het was echt schrikken 8-) . De knal was fenomenaal en de draad was weg, er was alleen nog maar een wolkje rook.

Aan de andere kant, je berekening heeft mij helemaal overtuigd van het feit dat niet alle koper kan verdampen :D . Ik denk dus dat een deel van het koper verdampt en dat de rest of weggeslingerd wordt, of in kleine stukjes uiteengereten. In ieder geval is die draad na zo'n knal wel weg!

Hoe dan ook, dit soort knallen moet ik zeker niet bij mij in huis hebben :) . Ik heb vandaag al wat experimenten gedaan met 12 kV, maar dat is al een heel gesis rondom de onderdelen (corona ontladingen??). Het zal wel door de hoge luchtvochtigheid komen. Bij nog hogere spanningen moet er nog wel wat gebeuren aan de isolatie om vonk-vorming en corona ontladingen te voorkomen.

Ik heb vanmiddag ook wat knal-tests gedaan met veel kleinere capaciteiten dan 40 uF. Als je een condensator van ca. 5.5 nF, opgeladen tot 12 kV kortsluit (ca. 0.8 Joule aan opgeslagen energie), dan krijg je al een aardige 'pang' (vergelijkbaar met die trektouwtjes, die wel als kindervuurwerk worden verkocht). Ik moet er inderdaad niet aan denken wat er gebeurt als er een condensator met 720 J aan energie ineens ontladen wordt.

Gebruikersavatar
Berichten: 11.177

Re: accu

Kan het niet ook zijn dat bij zo'n ontlading het elektrolyt om je oren vliegt? (als het een elco is dan)

Berichten: 3.145

Re: accu

Bij een condensator, die niet is ontworpen op dit soort ontladingen kan het inderdaad zijn dat de condensator ontploft. Er zijn echter zgn. flits elco's te koop, welke speciaal ontworpen zijn om ineens al hun energie er uit te gooien. Flits elco's zijn er in de grootte orde van 100 .. 200 uF bij een spanning van 300 .. 500 volt. Het gaat dan om energieen in de grootte orde van 20 J.

Waar het hier om gaat, is echter een heel ander verhaal. De condensator, waar ik het over heb, is speciaal ontworpen om ineens zijn lading er uit te gooien. Zo'n ding heeft een zeer lage inductie (hooguit enkele tientallen nH) en kan daarom ook ongelooflijk veel stroom leveren. Die condensator waar ik het over heb (40 uF/6000 V, type K75-40, Russische makelij) levert zonder problemen 1000A voor zeer korte tijd bij zijn ontlading. Het ding weegt 5 kilo. Relatief heb je weinig energiedichtheid (met elco's haal je veel meer joules per gram), maar het bijzondere is dat deze energie er heel snel uit gehaald kan worden.

Gebruikersavatar
Berichten: 11.177

Re: accu

Dat is wel grappig, zo kun je idd bliksempjes maken in een afgesloten kamers met steeds een ander gas (neon bijvoorbeeld) 8-) Heb je in feite een soort tl-buis

Berichten: 1.379

Re: accu

Naar aanleiding van deze discussie heb ik kortgeleden een telefoongesprek gevoerd met de heer Dijkhuis, de man achter het vroegere Convectron, het bolbliksem project. Hij vertelde mij o.a. het volgende:

We zijn begonnen met de accubatterij en zijn later helemaal overgestapt op de condensatoren. De experimenten zijn uitgevoerd in het hoogspanningslaboratorium van de KEMA in Arnhem. Dat is het grootste in zijn soort in Nederland. Voor de veiligheid is het nodig te weten welke energieen er vrij komen. De hoogte van de electrische spanningen zijn daarbij minder belangrijk.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

Berichten: 3.145

Re: accu

Voor de veiligheid is het nodig te weten welke energieen er vrij komen. De hoogte van de electrische spanningen zijn daarbij minder belangrijk.
Inderdaad, de energie (½CV2, C = capaciteit in Farad, V is spanning in volt) is veel meer bepalend dan de spanning over de condensator.

Gister heb ik wat geexperimenteerd met een zelfbouw Marx-generator, welke ging tot ca. 50000 V. Leuke vonken (echte "bliksempjes" van verscheidene cm's lang, gewoon in lucht), maar kinderspeelgoed vergeleken met een grote condensator die ineens ontlaadt (zoals die 40 uF/6000V condensator, waar ik het eerder over had). De effectieve capaciteit van die generator was dan ook slechts 1 nF. Helaas is die Marx-generator niet meer. Hij deed het slechts een paar minuten, daarna was het gebeurd met een paar van de hoogspanningscondensatoren. Het was gewoon 'tik-tik-tik....' in een tweetal condensatoren en daarna niets meer, einde oefening :oops: . Er zit waarschijnlijk weinig anders op dan zelf condensatoren te maken met alu-folie en overhead projector folie.

Nog een belangrijke factor is de snelheid waarmee de energie wordt afgegeven. Je kunt een grote condensator hebben, maar de stroom die hij kortstondig kan leveren bepaalt ook in sterke mate de grootte van de klap.

[quote]Dat is wel grappig, zo kun je idd bliksempjes maken in een afgesloten kamers met steeds een ander gas (neon bijvoorbeeld) Heb je in feite een soort tl-buis [/quote]

Dat idee van FsWd is wel aardig. Vonken maken in verschillende gassen leidt tot verschillende resultaten. Tot nu toe heb ik alleen maar experimenten gedaan in lucht, maar het is zeker interessant om ook eens experimenten te doen met wat voor mij eenvoudig te maken niet-brandbare gassen (O2, CO2, SO2, Cl2). De kleur van de vonk zal wel anders zijn, en de maximale lengte van de vonk ook. Lagere druk maakt ook langere vonken mogelijk. Voordat ik hier aan begin moet eerst de electronica goed voor elkaar zijn en gewoon betrouwbaar werken. Dat is nu zeker nog niet het geval 8-[ . HV-electronica is toch echt iets anders dan de reguliere laagspannings spullen.

Gebruikersavatar
Berichten: 11.177

Re: accu

hzeil schreef:Voor de veiligheid is het nodig te weten welke energieen er vrij komen. De hoogte van de electrische spanningen zijn daarbij minder belangrijk.
Inderdaad, de energie (½CV2, C = capaciteit in Farad, V is spanning in volt) is veel meer bepalend dan de spanning over de condensator.

Gister heb ik wat geexperimenteerd met een zelfbouw Marx-generator, welke ging tot ca. 50000 V. Leuke vonken (echte "bliksempjes" van verscheidene cm's lang, gewoon in lucht), maar kinderspeelgoed vergeleken met een grote condensator die ineens ontlaadt (zoals die 40 uF/6000V condensator, waar ik het eerder over had). De effectieve capaciteit van die generator was dan ook slechts 1 nF. Helaas is die Marx-generator niet meer. Hij deed het slechts een paar minuten, daarna was het gebeurd met een paar van de hoogspanningscondensatoren. Het was gewoon 'tik-tik-tik....' in een tweetal condensatoren en daarna niets meer, einde oefening 8-[ . Er zit waarschijnlijk weinig anders op dan zelf condensatoren te maken met alu-folie en overhead projector folie.

Nog een belangrijke factor is de snelheid waarmee de energie wordt afgegeven. Je kunt een grote condensator hebben, maar de stroom die hij kortstondig kan leveren bepaalt ook in sterke mate de grootte van de klap.

[quote]Dat is wel grappig, zo kun je idd bliksempjes maken in een afgesloten kamers met steeds een ander gas (neon bijvoorbeeld) Heb je in feite een soort tl-buis
Dat idee van FsWd is wel aardig. Vonken maken in verschillende gassen leidt tot verschillende resultaten. Tot nu toe heb ik alleen maar experimenten gedaan in lucht, maar het is zeker interessant om ook eens experimenten te doen met wat voor mij eenvoudig te maken niet-brandbare gassen (O2, CO2, SO2, Cl2). De kleur van de vonk zal wel anders zijn, en de maximale lengte van de vonk ook. Lagere druk maakt ook langere vonken mogelijk. Voordat ik hier aan begin moet eerst de electronica goed voor elkaar zijn en gewoon betrouwbaar werken. Dat is nu zeker nog niet het geval ;) . HV-electronica is toch echt iets anders dan de reguliere laagspannings spullen. [/quote]

En daar gaat ie weer met zijn glazen potjes (zelfde idee als die vermogensweerstanden als addon van je pc-lab-voeding) ;) :oops:

Berichten: 3.145

Re: accu

Tja, als je wat wilt en het gewone spul voldoet niet, moet je soms knutselen he? Ik gebruikte nu zgn. ceramic disk-capacitors, maar door de snelle ontlading in een Marx generator worden deze gewoon letterlijk kapot gereten. Op het moment dat ze geladen zijn, vindt er een sterke electrostatische aantrekking plaats in de condensator en bij impuls-ontlading schiet die mechanische spanning er ineens vanaf. Dat was iets te veel gevraagd. Na een keer of 20 "vuren" zijn ze gewoon kapot en breekt het keramische materiaal in de condensator. Je hoort dan een tinkelend geluid en dan is hij in stukken gebroken 8-[ .

Helaas zijn commerciele condensatoren voor dit soort toepassingen (zgn. door-knob condensatoren, 10000 tot 30000 V, 1000 tot 4700 pF) gruwelijk duur, zo'n 20 euro per stuk. Ik heb er tien van nodig, en dan wordt het toch wel een duur experiment. Het moet wel leuk blijven, ook financieel gezien. Zelf caps maken gaat vrij goed, een capaciteit van 1000 pF is goed te doen met alu-folie en plastic-folie, heel strak om elkaar gewikkeld.

http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/hv/hvcap/hvcap.html

Ik ben van plan om de zgn. roll-up aanpak van deze site toe te passen.

Uiteraard houd ik eBay ook in de gaten. Soms komt er weer zo'n partij overgedimensioneerde nooit gebruikte Russische leger apparatuur langs en dan hap ik zeker toe :oops: . Dat spul is echt fantastisch, onverwoestbaar, en zeer betaalbaar.

Berichten: 3.145

Re: accu

Ik kon het niet laten om ook eens te kijken wat hoge spanningen doen met electrolyse :oops: . Het effect is best spectaculair en zeker de moeite waard om hier te laten zien. Mooie plasma-stromen en ook gas-vorming over een groot oppervlak van glas. Bij lage bron-weerstand krijg je ook een soort ster-bliksems op het water-oppervlak!

http://woelen.scheikunde.net/science/chem/...ysis/index.html

Berichten: 2.035

Re: accu

Geweldig! :oops:

Het lijkt er op dat al het water als een enorme kathode gaat fungeren..... er komen denk ik simpelweg te veel electronen vrij om alles nog "aan de draad" plaats te laten vinden!

Hoe voelt die ionische wind aan?

Gebruikersavatar
Berichten: 11.177

Re: accu

Ik zit me nou toch af te vragen hoe je die experimenten verzint. Is het iets in de trant van: ik kiep wat dingen bijeen op een gecontroleerde manier?

Berichten: 3.145

Re: accu

Herman, die ionen wind voelt niet anders aan dan gewone wind. Het is alsof er zachtjes tegen je hand aan geblazen wordt. De ionen wind voelt iets koeler aan dan dat iemand tegen je aan blaast, omdat er geen lichaamswarmte in de wind zit.

Met die ionenwind moet je wel oppassen. Je moet de stroom zeer sterk begrenzen, omdat anders de ionenwind wel eens over kan gaan in een vonk-doorslag, en dat voelt toch wel iets anders aan 8-[ :oops: ! Ik voelde die wind op een afstand van pakweg 10 cm, met een serieweerstand van 40 MOhm, dan kan er eigenlijk niks fout gaan.

FsWd, hoe kom ik aan die experimenten? Ik probeer ongewone situaties uit, die anderen niet beschrijven en die ook weinig of niet in boeken beschreven staan. Het is zeker niet at-random zomaar wat bij mekaar kieperen om te zien wat er gebeurt. Eerst denk ik goed na over wat er zou kunnen gebeuren en over eventuele risico's. Op een gegeven moment ontwikkel je wel een gevoel van wat interessant en verrassend zou kunnen zijn en wat niet.

Berichten: 2.035

Re: accu

Ik zou het ook, na al die honderden topics over electrolyse bij 12V of 220V, wel interessant vinden te weten wat er nu gebeurt bij echt hoge voltages.... dus ik begrijp Wilco's gedachtengang uitstekend! :oops:

Reageer