"Н.В.Гулиа. В поисках "энергетической капсулы"" - читать интересную книгу автора

зазор между ними, тем больше емкость конденсатора. Однако делать зазор
слишком малым нельзя - при высоком напряжении, приложенном к конденсатору,
может наступить "пробой" зазора искрой. В лучшем случае конденсатор потеряет
свой заряд, а в худшем - разрушится, причем не исключено, что со взрывом.
Сантиметровый слой воздуха, например, пробивается при напряжении 30 000
вольт. Понижать же напряжение невыгодно. Ведь в конечном итоге нас
интересует не просто емкость конденсатора, а его энергоемкость, равная
произведению заряда на напряжение. Поэтому уменьшение зазора между
обкладками - это не путь к повышению энергоемкости. Выход один - увеличивать
площадь обкладок.

И еще очень интересное свойство конденсатора открылось ученым. Если
помещать между его обкладками различные непроводящие материалы -
диэлектрики, емкость конденсатора может резко изменяться. Эту способность
диэлектриков изменять емкость конденсатора назвали диэлектрической
проницаемостью. Было установлено: чем больше величина диэлектрической
проницаемости, тем больше при прочих равных условиях емкость конденсатора,
обкладки которого разделены диэлектриком.

Диэлектрическая проницаемость равна в вакууме единице. Очень близка к
этому значению диэлектрическая проницаемость воздуха, поэтому воздушные
конденсаторы имеют очень малую емкость. Если идти в сторону увеличения
диэлектрической проницаемости, то ее значение для парафина - 2, для фарфора,
стекла - до 7, а для воды необычно много - 81. То есть с помощью воды можно
получить конденсатор, в 81 раз более емкий, чем воздушный.

Однако при подсчете плотности энергии обычных конденсаторов, например,
электролитических, которые так широко распространены в радиотехнике,
выясняется, что она очень низка, не выше, чем у обычных стальных пружин.

За единицу емкости конденсаторов принята фарада. Это очень крупная
единица, такую емкость мог бы иметь, например, шар, диаметр которого равен
18 миллионам километров, то есть в полторы тысячи раз более крупный, нежели
наша Земля! Разумеется, емкость существующих конденсаторов значительно
меньше, и поэтому ее измеряют в миллионных долях фарады - микрофарадах или в
единицах, еще в миллион раз меньших, - пикофарадах.

Если взвесить самый заурядный электролитический конденсатор емкостью 10
микрофарад при напряжении 300 вольт, то масса его окажется несколько
десятков граммов. А энергии в этом конденсаторе будет менее половины джоуля.
Стало быть, плотность энергии составит около 10 джоулей на килограмм массы.
Хорошие конденсаторы могут накопить энергии раз в десять больше, но и это
очень немного.

Чтобы резко повысить емкость конденсаторов, приходится прибегать ко
всяким ухищрениям. И надо сказать, в последнее время ученые здесь преуспели.
В Японии, например, несколько лет назад был изготовлен конденсатор из...
активного угля!

Известно, что активный уголь, приготовляемый кипячением Древесного угля