علوم وفضاء

جهد البطارية أثناء الشحن والتفريغ: أين تتغير إشارة التيار؟

اتجاها التيار عند الطرف الموجب
نفس المقدار واتجاهان متعاكسان.

جهد البطارية أثناء الشحن: نعكس التيار ونراجع القدرة بالنموذج اللحظي. [1][2]

الخلاصة السريعة

في المثال: الجهد 11V عند التفريغ و13V عند الشحن، مع المقدار نفسه للتيار. [1][2]

  • نموذج لحظي: مصدر مثالي E>0 ومقاومة داخلية ثابتة r>0 على التوالي؛ لا نصف تطور كيمياء البطارية أو طريقة شحن جهاز. [1]
  • V جهد الطرف الموجب بالنسبة للسالب، وE بالفولت؛ r بالأوم. I بالأمبير موجب عند خروجه من الموجب، وسالب عند دخوله إليه أثناء الشحن. [1][2]
  • العلاقة الواحدة V=E−Ir. أثناء التفريغ I>0 فيكون V<E؛ أثناء الشحن I<0 فيكون V>E. عند I=0 يكون V=E. [1][2]
  • افتراضيًا E=12V وr=0.5Ω: عند I=+2A، الجهد 12−2×0.5=11V؛ وعند I=−2A، الجهد 12+2×0.5=13V. [2]
  • في التفريغ: القدرة الكيميائية المتاحة EI=24W؛ الخرج VI=22W؛ التسخين الداخلي I²r=2W. تتوازن 24=22+2. W واط، وحدة القدرة. [1]
  • في الشحن: الدخل V|I|=26W؛ التخزين المثالي E|I|=24W؛ التسخين I²r=2W. تتوازن 26=24+2؛ عكس التيار لا يجعل حرارة المقاومة سالبة. [2]

حدود النموذج

نموذج لحظي: مصدر مثالي E>0 ومقاومة داخلية ثابتة r>0 على التوالي؛ لا نصف تطور كيمياء البطارية أو طريقة شحن جهاز. [1]

تعريف إشارة التيار

V جهد الطرف الموجب بالنسبة للسالب، وE بالفولت؛ r بالأوم. I بالأمبير موجب عند خروجه من الموجب، وسالب عند دخوله إليه أثناء الشحن. [1][2]

معادلة الحالتين

العلاقة الواحدة V=E−Ir. أثناء التفريغ I>0 فيكون V<E؛ أثناء الشحن I<0 فيكون V>E. عند I=0 يكون V=E. [1][2]

جهدان لتيارين متعاكسين

افتراضيًا E=12V وr=0.5Ω: عند I=+2A، الجهد 12−2×0.5=11V؛ وعند I=−2A، الجهد 12+2×0.5=13V. [2]

هبوط المقاومة بمقدار |I|r=1V: نطرحه عند خروج التيار، ونضيفه عند دخوله. خطأ طرحه في الحالتين يعطي جهد الشحن 11V. [2]

قدرة التفريغ

في التفريغ: القدرة الكيميائية المتاحة EI=24W؛ الخرج VI=22W؛ التسخين الداخلي I²r=2W. تتوازن 24=22+2. W واط، وحدة القدرة. [1]

قدرة الدخل والخرج والتسخين
التسخين موجب في الحالتين.

قدرة الشحن

في الشحن: الدخل V|I|=26W؛ التخزين المثالي E|I|=24W؛ التسخين I²r=2W. تتوازن 26=24+2؛ عكس التيار لا يجعل حرارة المقاومة سالبة. [2]

الدخل 13×2=26W؛ التخزين 12×2=24W؛ التسخين 2²×0.5=2W. حساب افتراضي. [2]

المراجع

  1. المصدر والمقاومة الداخلية
  2. التيار الموقّع والشحن

القوة الدافعة وجهد الطرفين

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.