பேட்டரிகள். கணக்கீட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்

பேட்டரிகள் மின்வேதியியல் மின்னோட்ட ஆதாரங்களாகும், அவை வெளியேற்றத்திற்குப் பிறகு, சார்ஜரிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி சார்ஜ் செய்யப்படலாம். பேட்டரியில் சார்ஜிங் மின்னோட்டம் பாயும் போது, ​​மின்னாற்பகுப்பு ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக பேட்டரியின் ஆரம்ப இயக்க நிலையில் மின்முனைகளில் இருந்த அனோட் மற்றும் கேத்தோடில் இரசாயன கலவைகள் உருவாகின்றன.

மின் ஆற்றல், ஒரு பேட்டரியில் சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​ஆற்றலின் இரசாயன வடிவமாக மாற்றப்படுகிறது. அது வெளியேற்றப்படும் போது, ​​ஆற்றலின் வேதியியல் வடிவம் மின்சாரமாகிறது. பேட்டரியை டிஸ்சார்ஜ் செய்வதன் மூலம் பெறக்கூடிய ஆற்றலை விட அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

2.7 V ஐ சார்ஜ் செய்த பிறகு, லீட்-அமில பேட்டரியின் ஒவ்வொரு கலத்தின் மின்னழுத்தமும் டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது 1.83 V க்கு கீழே குறையக்கூடாது.

நிக்கல்-இரும்பு பேட்டரியின் சராசரி மின்னழுத்தம் 1.1 V ஆகும்.

பேட்டரியின் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் நீரோட்டங்கள் உற்பத்தியாளரால் வரையறுக்கப்பட்டு அமைக்கப்பட்டுள்ளன (தட்டில் 1 டிஎம்2க்கு தோராயமாக 1 ஏ).

சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பேட்டரியில் இருந்து எடுக்கப்படும் மின்சாரத்தின் அளவு பேட்டரியின் ஆம்பியர்-மணி திறன் எனப்படும்.

பேட்டரிகள் ஆற்றல் மற்றும் தற்போதைய செயல்திறன் ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.ஆற்றல் வருவாய் என்பது பேட்டரியை சார்ஜ் செய்ய செலவழித்த ஆற்றலுக்கான வெளியேற்றத்தின் போது பெறப்பட்ட ஆற்றலின் விகிதத்திற்கு சமம்: ηen = Araz / Azar.

ஈய-அமில பேட்டரிக்கு ηen = 70% மற்றும் இரும்பு-நிக்கல் பேட்டரிக்கு ηen = 50%.

மின்னோட்ட வெளியீடு, டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது பெறப்பட்ட மின்சாரத்தின் விகிதத்திற்கும் சார்ஜ் செய்யும் போது நுகரப்படும் மின்சாரத்திற்கும் சமமாக இருக்கும்: ηt = Q முறைகள் / Qchar.

ஈய-அமில பேட்டரிகள் ηt = 90% மற்றும் இரும்பு-நிக்கல் பேட்டரிகள் ηt = 70%.

பேட்டரி கணக்கீடு

1. மின்கலத்தின் தற்போதைய வருவாய் ஆற்றல் வருவாயை விட ஏன் அதிகமாக உள்ளது?

ηen = Araz / Azar = (Up ∙ Ip ∙ tp) / (Uz ∙ Iz ∙ tz) = Up / Uz ∙ ηt.

ஆற்றல் வருவாய் மின்னழுத்த மின்னழுத்தத்திற்கு டிஸ்சார்ஜ் மின்னழுத்தத்தின் விகிதத்தால் பெருக்கப்படும் தற்போதைய வருவாய் ηt க்கு சமம். விகிதத்தில் Uр / U3 <1, பின்னர் ηen <ηt.

2. 4 V மின்னழுத்தம் மற்றும் 14 Ah திறன் கொண்ட ஒரு முன்னணி-அமில பேட்டரி படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 1. தட்டுகளின் இணைப்பு அத்தி காட்டப்பட்டுள்ளது. 2. தகடுகளை இணையாக இணைப்பது பேட்டரி திறனை அதிகரிக்கிறது. மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்க இரண்டு செட் தட்டுகள் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

அரிசி. 1. லீட்-அமில பேட்டரி

அரிசி. 2. 4 V மின்னழுத்தத்திற்கான லீட்-அமில பேட்டரியின் தட்டுகளை இணைக்கிறது

Ic = 1.5 A மின்னோட்டத்துடன் 10 மணிநேரத்தில் பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது மற்றும் Ip = 0.7 A மின்னோட்டத்துடன் 20 மணிநேரத்தில் டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. தற்போதைய செயல்திறன் என்ன?

Qp = Ip ∙ tp = 0.7 ∙ 20 = 14 A • h; Qz = Iz ∙ tz = 1.5 ∙ 10 = 15 A • h; ηt = Qp / Qz = 14/15 = 0.933 = 93%.

3. பேட்டரி 5 மணிநேரத்திற்கு 0.7 ஏ மின்னோட்டத்துடன் சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. தற்போதைய வெளியீடு ηt = 0.9 (படம் 3) உடன் 0.3 A மின்னோட்டத்துடன் எவ்வளவு நேரம் அது வெளியேற்றப்படும்?

அரிசி. 3. படம் மற்றும் வரைபடம் எடுத்துக்காட்டாக 3

பேட்டரியை சார்ஜ் செய்ய பயன்படுத்தப்படும் மின்சாரத்தின் அளவு: Qz = Iz ∙ tz = 0.7 ∙ 5 = 3.5 A • h.

வெளியேற்றத்தின் போது வெளியிடப்படும் மின்சார Qp அளவு ηt = Qp / Qz சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது, இதிலிருந்து Qp = ηt ∙ Qz = 0.9 ∙ 3.5 = 3.15 A • h.

வெளியேற்ற நேரம் tp = Qp / Ip = 3.15 / 0.3 = 10.5 மணிநேரம்.

4. செலினியம் ரெக்டிஃபையர் (படம் 4) வழியாக 20 Ah பேட்டரி 10 மணி நேரத்திற்குள் ஏசி மெயின்களில் இருந்து முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டது. சார்ஜ் செய்யும் போது ரெக்டிஃபையரின் நேர்மறை முனையம் பேட்டரியின் நேர்மறை முனையத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. தற்போதைய செயல்திறன் ηt = 90% எனில் பேட்டரி எந்த மின்னோட்டத்தில் சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது? 20 மணி நேரத்திற்குள் எந்த மின்னோட்டத்துடன் பேட்டரியை வெளியேற்ற முடியும்?

அரிசி. 4. படம் மற்றும் வரைபடம் எடுத்துக்காட்டாக 4

பேட்டரி சார்ஜிங் மின்னோட்டம்: Ic = Q / (ηt ∙ tc) = 20 / (10 ∙ 0.9) = 2.22 A. அனுமதிக்கக்கூடிய வெளியேற்ற மின்னோட்டம் Iр = Q / tr = 20/20 = 1 A.

5. 50 செல்களைக் கொண்ட ஒரு குவிப்பான் பேட்டரி 5 A. ஒரு பேட்டரி செல் 2.1 V மின்னோட்டத்துடன் சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, மேலும் அதன் உள் எதிர்ப்பு rvn = 0.005 ஓம். பேட்டரி மின்னழுத்தம் என்ன? என்ன முதலியன கேட்ச்

அரிசி. 5. படம் மற்றும் வரைபடம் உதாரணமாக 5

D. d. C. பேட்டரி இதற்கு சமம்: Eb = 50 ∙ 2.1 = 105 V.

பேட்டரியின் உள் எதிர்ப்பு rb = 50 ∙ 0.005 = 0.25 ஓம். D. d. S. ஜெனரேட்டர் e இன் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம். முதலியன பேட்டரிகள் மற்றும் பேட்டரி மற்றும் ஜெனரேட்டரில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியுடன்: E = U + I ∙ rb + I ∙ rg = 105 + 5 ∙ 0.25 + 5 ∙ 0.1 = 106.65 V.

6. ஸ்டோரேஜ் பேட்டரி 40 செல்களை உள் எதிர்ப்பு rvn = 0.005 ஓம் மற்றும் இ. முதலியன ப. 2.1 V. ஜெனரேட்டரிலிருந்து மின்னோட்ட I = 5 A உடன் பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, எ.கா. முதலியன உடன்இது 120 V மற்றும் உள் எதிர்ப்பு rg = 0.12 ஓம். கூடுதல் எதிர்ப்பு rd, ஜெனரேட்டரின் சக்தி, சார்ஜின் பயனுள்ள சக்தி, கூடுதல் மின்தடை RD மற்றும் பேட்டரியில் உள்ள மின் இழப்பு (படம் 6) ஆகியவற்றை தீர்மானிக்கவும்.

அரிசி. 6. திரட்டியின் கணக்கீடு

பயன்படுத்தி கூடுதல் எதிர்ப்பைக் கண்டறியவும் கிர்ச்சோஃப் இரண்டாவது விதி:

Eg = Eb + rd ∙ I + rg ∙ I + 40 ∙ rv ∙ I; rd = (Eg-Eb-I ∙ (rg + 40 ∙ rv)) / I = (120-84-5 ∙ (0.12 + 0.2)) / 5 = 34.4 / 5 = 6.88 ஓம் …

இ. முதலியவற்றிலிருந்து. c. பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படும்போது, ​​சார்ஜிங்கின் தொடக்கத்தில் உள்ள கலத்தின் EMF 1.83V ஆக இருக்கும், பின்னர் சார்ஜிங்கின் தொடக்கத்தில், நிலையான கூடுதல் எதிர்ப்புடன், மின்னோட்டம் 5Aக்கு மேல் இருக்கும். நிலையான சார்ஜிங்கைப் பராமரிக்க தற்போதைய, கூடுதல் எதிர்ப்பை மாற்ற வேண்டியது அவசியம்.

கூடுதல் எதிர்ப்பில் மின் இழப்பு ∆Pd = rd ∙ I ^ 2 = 6.88 ∙ 5 ^ 2 = 6.88 ∙ 25 = 172 W.

ஜெனரேட்டரில் மின் இழப்பு ∆Pg = rg ∙ I ^ 2 = 0.12 ∙ 25 = 3 W.

பேட்டரியின் உள் எதிர்ப்பில் மின் இழப்பு ∆Pb = 40 ∙ rvn ∙ I ^ 2 = 40 ∙ 0.005 ∙ 25 = 5 W.

வெளிப்புற சுற்றுக்கு ஜெனரேட்டரின் வழங்கப்பட்ட சக்தி Pg = Eb ∙ I + Pd + Pb = 84 ∙ 5 + 172 + 5 = 579 W.

பயனுள்ள சார்ஜிங் பவர் Ps = Eb ∙ I = 420 W.