ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು. ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಉದಾಹರಣೆಗಳು

ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕರೆಂಟ್ ಮೂಲಗಳಾಗಿವೆ, ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಚಾರ್ಜರ್ನಿಂದ ಎಳೆಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುವಾಗ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆರಂಭಿಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಇರುವ ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ನಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ, ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಶಕ್ತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ರೂಪವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಅದನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದಾಗ, ಶಕ್ತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ರೂಪವು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಅದನ್ನು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

2.7 V ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಪ್ರತಿ ಕೋಶದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ 1.83 V ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಾರದು.

ನಿಕಲ್-ಕಬ್ಬಿಣದ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸರಾಸರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 1.1 ವಿ.

ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರವಾಹಗಳು ತಯಾರಕರಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ (ಸರಿಸುಮಾರು 1 ಎ ಪ್ಲೇಟ್‌ನ 1 ಡಿಎಂ2).

ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಯಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂಪಿಯರ್-ಅವರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದ ಕೂಡ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.ಶಕ್ತಿಯ ರಿಟರ್ನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಖರ್ಚು ಮಾಡಿದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುಪಾತಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ: ηen = Araz / Azar.

ಲೆಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ηen = 70% ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣ-ನಿಕಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ηen = 50%.

ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸೇವಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ: ηt = Q ಬಾರಿ / Qchar.

ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ηt = 90% ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣ-ನಿಕಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ηt = 70%.

ಬ್ಯಾಟರಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ

1. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಪ್ರಸ್ತುತ ವಾಪಸಾತಿಯು ಶಕ್ತಿಯ ವಾಪಸಾತಿಗಿಂತ ಏಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ?

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

ಚಾರ್ಜ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಅನುಪಾತದಿಂದ ಗುಣಿಸಿದಾಗ ಶಕ್ತಿಯ ರಿಟರ್ನ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ರಿಟರ್ನ್ ηt ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅನುಪಾತ Uр / U3 <1 ರಿಂದ, ನಂತರ ηen <ηt.

2. 4 V ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು 14 Ah ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 1. ಪ್ಲೇಟ್ಗಳ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2. ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವುದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಎರಡು ಸೆಟ್ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 1. ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿ

ಅಕ್ಕಿ. 2. 4 ವಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಾಗಿ ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವುದು

Ic = 1.5 A ಪ್ರವಾಹದೊಂದಿಗೆ 10 ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು Ip = 0.7 A ಪ್ರವಾಹದೊಂದಿಗೆ 20 ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ದಕ್ಷತೆ ಏನು?

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. ಬ್ಯಾಟರಿಯು 5 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ 0.7 ಎ ಪ್ರವಾಹದೊಂದಿಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ηt = 0.9 (Fig. 3) ನೊಂದಿಗೆ 0.3 A ಪ್ರವಾಹದೊಂದಿಗೆ ಎಷ್ಟು ಸಮಯದವರೆಗೆ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ?

ಅಕ್ಕಿ. 3. ಚಿತ್ರ ಮತ್ತು ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಉದಾಹರಣೆಗೆ 3

ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣ: Qz = Iz ∙ tz = 0.7 ∙ 5 = 3.5 A • h.

ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ವಿದ್ಯುತ್ Qp ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ηt = Qp / Qz ಸೂತ್ರದಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿಂದ Qp = ηt ∙ Qz = 0.9 ∙ 3.5 = 3.15 A • h.

ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯ tp = Qp / Ip = 3.15 / 0.3 = 10.5 ಗಂಟೆಗಳು.

4. ಸೆಲೆನಿಯಮ್ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ (Fig. 4) ಮೂಲಕ 20 Ah ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು AC ಮುಖ್ಯದಿಂದ 10 ಗಂಟೆಗಳ ಒಳಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ನ ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ದಕ್ಷತೆ ηt = 90% ಆಗಿದ್ದರೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಯಾವ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ? 20 ಗಂಟೆಗಳ ಒಳಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಯಾವ ಪ್ರವಾಹದೊಂದಿಗೆ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು?

ಅಕ್ಕಿ. 4. ಚಿತ್ರ ಮತ್ತು ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಉದಾಹರಣೆಗೆ 4

ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್: Ic = Q / (ηt ∙ tc) = 20 / (10 ∙ 0.9) = 2.22 A. ಅನುಮತಿಸುವ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕರೆಂಟ್ Iр = Q / tr = 20/20 = 1 A.

5. 50 ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಚಯಕ ಬ್ಯಾಟರಿಯು 5 A. ಒಂದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಸೆಲ್ 2.1 V, ಮತ್ತು ಅದರ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ rvn = 0.005 Ohm ನೊಂದಿಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದರೇನು? ಏನದು ಇತ್ಯಾದಿ c. ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ rg = 0.1 Ohm (Fig. 5) ಜೊತೆಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು?

ಅಕ್ಕಿ. 5. ಚಿತ್ರ ಮತ್ತು ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಉದಾಹರಣೆಗೆ 5

D. d. C. ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ: Eb = 50 ∙ 2.1 = 105 V.

ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಆರ್ಬಿ = 50 ∙ 0.005 = 0.25 ಓಮ್. D. d. S. ಜನರೇಟರ್ ಇ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇತ್ಯಾದಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು ಜನರೇಟರ್ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ನೊಂದಿಗೆ: E = U + I ∙ rb + I ∙ rg = 105 + 5 ∙ 0.25 + 5 ∙ 0.1 = 106.65 ವಿ.

6. ಶೇಖರಣಾ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ rvn = 0.005 ಓಮ್ ಮತ್ತು ಇ 40 ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಇತ್ಯಾದಿ p. 2.1 V. ಜನರೇಟರ್‌ನಿಂದ ಪ್ರಸ್ತುತ I = 5 A ನೊಂದಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾ. ಇತ್ಯಾದಿ ಜೊತೆಗೆಇದು 120 V ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ rg = 0.12 ಓಮ್. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿರೋಧ ಆರ್ಡಿ, ಜನರೇಟರ್ನ ಶಕ್ತಿ, ಚಾರ್ಜ್ನ ಉಪಯುಕ್ತ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿರೋಧ ಆರ್ಡಿಯಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ (ಚಿತ್ರ 6).

ಅಕ್ಕಿ. 6. ಸಂಚಯಕದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ

ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಿರಿ ಕಿರ್ಚಾಫ್ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ:

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

ಇ. ಇತ್ಯಾದಿಯಿಂದ. c. ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಸೆಲ್‌ನ EMF 1.83V ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಾರಂಭದಲ್ಲಿ, ನಿರಂತರ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ, ಪ್ರಸ್ತುತವು 5A ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಇರುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರವಾದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಸ್ತುತ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.

ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟ ∆Pd = RD ∙ I ^ 2 = 6.88 ∙ 5 ^ 2 = 6.88 ∙ 25 = 172 W.

ಜನರೇಟರ್ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟ ∆Pg = rg ∙ I ^ 2 = 0.12 ∙ 25 = 3 W.

ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟ ∆Pb = 40 ∙ rvn ∙ I ^ 2 = 40 ∙ 0.005 ∙ 25 = 5 W.

ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗೆ ಜನರೇಟರ್‌ನ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾದ ಶಕ್ತಿಯು Pg = Eb ∙ I + Pd + Pb = 84 ∙ 5 + 172 + 5 = 579 W.

ಉಪಯುಕ್ತ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪವರ್ Ps = Eb ∙ I = 420 W.