Аккумуляторы и конденсаторы, при первичном рассмотрении выполняют сходную роль – и тот и другой вид накапливает и отдает электрическую энергию. Но, принцип и особенности действия у них различны. Главная задача аккумулятора сохранять заряд длительное время, а в случае конденсатора собрать определенный уровень и дать быстрый разряд с определенной силой тока. Чем отличаются эти детали по строению друг от друга лучше разбирать подробно, так как применение в электронных и электрических схемах различно.
Общий принцип действия
Основная задача батареи и конденсатора заключается в накоплении определенных объемов энергии. Но, дальнейшее направление этого запаса различно. В случае с аккумулятором – длительное сохранение заряда и дальнейшее питание электронных и электрических приборов, а для электроемкого элемента – кратковременное накопление. Они устроены по разному принципу, что заметно в их названиях.
Строение конденсатора
Конденсатор – латинское происхождение названия от слова condensatio, что означает накопление или конденсация энергии. Устройство этой электронной детали простое – 2 токопроводящие пластины, разделенные диэлектриком определенной плотности. В зависимости от габаритов обкладок и проводимости промежуточного материала изменяется емкость конденсатора. Принцип работы этого устройства следующий:
- Подаваемый ток воздействует на пластины и создает между ними разницу потенциалов.
- Наведенное магнитное поле принуждает к распределению электронов в диэлектрике в определенном порядке.
- Ориентация диполей внутри устройства компенсирует воздействие ЭДС собственным потенциалом.
- Накопленный заряд после отключения питания сохраняется на короткое время – зависит от использованных материалов и емкости.
- При подключении конденсатора к нагрузке, происходит стремительный сброс заряда.
Внимание!
От величины обкладок в строении такого элемента и уровня проницаемости использованного диэлектрика зависит его емкость. Но, при большем накоплении энергии увеличивается и сила исходящего тока при разрядке.
Строение аккумулятора
Аккумулятор – наименование также происходит от латинского accumulo, и переводится, как накапливаю, собираю, аккумулирую. Внутри этого электронного устройства присутствует вещество-электролит, анод и катод. При внешнем электрическом воздействии происходит химический процесс, который выступает основой накопления заряда. Разобрать работу аккумулятора можно на примере литий-ионного устройства:
- При подаче электричества на контакты батареи, между катодом (алюминий) и анодом (медь) возникает наведенный потенциал.
- Ионы лития, под воздействием ЭДС, встраиваются в кристаллическую решетку анода.
- Когда подключена нагрузка к контактам аккумулятора, происходит обратный процесс выделения ионов лития и встраивание в алюминиевую решетку.
Автомобильные батареи работают на сходном принципе, только в качестве катода и анода выступает свинцовая решетка. Для положительного заряда в ячейках присутствует спрессованный диоксид (PbO2), а для отрицательного контакта прессованный порошковый свинец. Наполнены такие батареи кислотным составом, который постепенно, за период пользования высыхает. Характерная особенность АКБ – необходимость контроля скорости заряда/разряда, соблюдение полярности контактов, а также силы тока.
Главные различия
Для конденсатора характерно кратковременное содержание накопленной энергии в готовом виде, которая может быть выброшена мгновенно при подключении нагрузки. В свою очередь, АКБ сохраняет запас тока на длительный срок в виде рассчитанной химической перестройки. Основные различия между электронными устройствами и особенностями их работы можно посмотреть в таблице:
| Аккумулятор | Конденсатор |
| Заряд сохранен в форме химического процесса | Для накопления применен электрический потенциал диэлектрика |
| Высокая плотность сохраняемого запаса | Низкая плотность с малым запасом |
| Только постоянный ток | Можно применять с переменным током |
| Замедленное накопление заряда | Ускоренная зарядка и разрядка |
https://youtu.be/rwfWIohslZI
Внимание!
Фактически – в аккумуляторной батарее заряда нет. При подключении нагрузки электричество вырабатывается за счет перехода ионов от анода к катоду.
Вне зависимости от схожести в функции, аккумулятор и конденсатор имеют значительные различия по собственному устройству и применению. Как основную разницу можно выделить то, что в батарее нет постоянного запаса энергии – ее выработка происходит только при подключении нагрузки. Для конденсатора невозможна длительная разрядка – весь потенциал сходит за короткий период.
