الفيزياء

سعة التخزين

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

إن أكثر الوحدات الشائعة للطاقة الكهربائية في تطبيقات المستهلك العادية هي الواط-ساعة (Watt-Hour) (Wh) والكيلو واط ساعة (Kilowatt-Hour) (kWh) حيث 1 kWh = 1000 Wh.

تحتوي أي خلية أو بطارية على كمية محددة من الطاقة الكهربائية التي يمكن تخصيصها بالواط-ساعة أو الكيلو واط ساعة.

يحدّد المهندسون تقنياً سعةَ الخلية أو البطارية من خلال التكامل (Intergal) الرياضي للتيار المُزوَّد بالنسبة للزمن مُقدّراً بوحدة أمبير ساعة (Ah). تساوي السعةُ التخزينية بالواط ساعة السعةَ بالأمبير ساعة مضروبةً بفولطية البطارية.

 

تستطيع بطارية ذاتُ تصنيف 20 أمبير ساعة أن تؤمِّن 200 أمبير لمدة ساعة أو 1 أمبير لمدة 20 ساعة أو 100 ملّي أمبير لمدة 200 ساعة أو أيَّ خصائص طلب أخرى غير معدودة. الحالات المتطرّفة هي عمر الرفّ والتيار الأعظمي الممكن تأمينه.

تملك الخلايا الصغيرةُ سعةً تخزينية تمتدّ من عدة ملّي أمبير ساعة mAh إلى 100 أو 200 ملّي أمبير ساعة. توفِّر الخلايا متوسطة الحجم سعاتٍ من 500 حتى 1000 ملّي أمبير ساعة. تستطيع بطاريات رصاص-حمض ذاتية الحركة الكبيرة تأمين ما يزيد على 100 أمبير ساعة.

 

ألا تزال تكافح؟

نعرفّ عمر الرفّ بأنه الفترة الزمنية التي تبقى فيها البطارية قابلة للاستعمال إذا لم نوصلها أبداً إلى حمل، ويمكن ان يكون عدة أشهر أو سنين. نعرفّ التيار الأعظمي الممكن تأمينه بأنه أكبر كمية من التيار يمكن للبطارية أن تتحملها عبر الحِمل بدون حدوث هبوطٍ ذي أهمية في فولطية الخرج.

 

 

مسألة 4-7:

افترض أن مدخرة تستطيع تأمين 10 أمبير ساعة عند 12 فولط للتيار المستمر. كم واط ساعة تشكل هذه الكمية من الطاقة؟

الحل:

لنتذكر المعادلة البسيطة لقدرةالتيار المستمر من حيث الفولطية و التيار:

P=EI

حيث P تمثل القدرة بالواط وE الفولطية بالفولط وI التيار بالأمبير. بضرب الطرفّين بالزمن t بالساعات نحصل على:

Pt=EIt

يمثل الجانب اليسار في هذه المعادلة الواط ساعة بينما يمثل الجانب اليمين اليمين جداءَ الفولط بالأمبير ساعة. في حالتنا E=12 و It=10 وبالتالي:

Pt = EIt

= 12 × 10

= 120 Wh

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق