بیٹریاں۔ حساب کتاب کی مثالیں۔

بیٹریاں الیکٹرو کیمیکل کرنٹ کے ذرائع ہیں جو خارج ہونے کے بعد چارجر سے حاصل کردہ برقی کرنٹ کے ذریعے چارج کی جا سکتی ہیں۔ جب بیٹری میں چارجنگ کرنٹ بہتا ہے تو الیکٹرولیسس ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں انوڈ اور کیتھوڈ پر کیمیائی مرکبات بنتے ہیں جو بیٹری کی ابتدائی آپریٹنگ حالت میں الیکٹروڈ پر تھے۔

برقی توانائی، جب بیٹری میں چارج ہوتی ہے، توانائی کی کیمیائی شکل میں بدل جاتی ہے۔ جب اسے خارج کیا جاتا ہے تو توانائی کی کیمیائی شکل برقی بن جاتی ہے۔ بیٹری کو چارج کرنے میں اس سے زیادہ توانائی درکار ہوتی ہے جتنی اسے ڈسچارج کرکے حاصل کی جاسکتی ہے۔

2.7 V کو چارج کرنے کے بعد لیڈ ایسڈ بیٹری کے ہر سیل کا وولٹیج خارج ہونے پر 1.83 V سے کم نہیں ہونا چاہیے۔

نکل آئرن بیٹری کا اوسط وولٹیج 1.1 V ہے۔

بیٹری کی چارجنگ اور ڈسچارجنگ کرنٹ محدود ہیں اور مینوفیکچرر (تقریبا 1 A فی 1 dm2 پلیٹ کے) کے ذریعے سیٹ کیے گئے ہیں۔

چارج شدہ بیٹری سے جتنی بجلی حاصل کی جا سکتی ہے اسے بیٹری کی ایمپیئر گھنٹے کی گنجائش کہا جاتا ہے۔

بیٹریاں توانائی اور موجودہ کارکردگی کی طرف سے بھی خصوصیات ہیں.توانائی کی واپسی بیٹری کو چارج کرنے میں خرچ ہونے والی توانائی کے خارج ہونے کے دوران حاصل ہونے والی توانائی کے تناسب کے برابر ہے: ηen = Araz/Azar۔

لیڈ ایسڈ والی بیٹری کے لیے ηen = 70% اور آئرن نکل بیٹری کے لیے ηen = 50%۔

موجودہ آؤٹ پٹ ڈسچارج کے دوران موصول ہونے والی بجلی کی مقدار اور چارجنگ کے دوران استعمال ہونے والی بجلی کی مقدار کے تناسب کے برابر ہے: ηt = Q اوقات / Qchar۔

لیڈ ایسڈ بیٹریاں ηt = 90% اور آئرن نکل بیٹریاں ηt = 70% ہوتی ہیں۔

بیٹری کا حساب کتاب

1. بیٹری کی موجودہ واپسی توانائی کی واپسی سے زیادہ کیوں ہے؟

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

توانائی کی واپسی موجودہ واپسی کے برابر ہے ηt خارج ہونے والے وولٹیج کے چارج وولٹیج کے تناسب سے ضرب۔ چونکہ تناسب Uр / U3 <1، پھر ηen <ηt.

2. 4 V کے وولٹیج اور 14 Ah کی گنجائش والی لیڈ ایسڈ بیٹری تصویر میں دکھائی گئی ہے۔ 1. پلیٹوں کا کنکشن انجیر میں دکھایا گیا ہے۔ 2. پلیٹوں کو متوازی طور پر جوڑنے سے بیٹری کی گنجائش بڑھ جاتی ہے۔ وولٹیج کو بڑھانے کے لیے پلیٹوں کے دو سیٹ سیریز میں جڑے ہوئے ہیں۔

چاول۔ 1. لیڈ ایسڈ بیٹری

چاول۔ 2. 4 V کے وولٹیج کے لیے لیڈ ایسڈ بیٹری کی پلیٹوں کو جوڑنا

بیٹری Ic = 1.5 A کے کرنٹ کے ساتھ 10 گھنٹے میں چارج ہوتی ہے اور Ip = 0.7 A کے کرنٹ کے ساتھ 20 گھنٹے میں خارج ہوتی ہے۔ موجودہ کارکردگی کیا ہے؟

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. بیٹری 5 گھنٹے تک 0.7 A کے کرنٹ سے چارج ہوتی ہے۔ یہ کتنی دیر تک 0.3 A کے کرنٹ کے ساتھ ایک کرنٹ آؤٹ پٹ ηt = 0.9 (تصویر 3) کے ساتھ خارج کرے گا؟

چاول۔ 3. شکل اور خاکہ مثال کے طور پر 3

بیٹری چارج کرنے کے لیے استعمال ہونے والی بجلی کی مقدار یہ ہے: Qz = Iz ∙ tz = 0.7 ∙ 5 = 3.5 A • h۔

ڈسچارج کے دوران جاری ہونے والی بجلی کی Qp کی مقدار کا حساب فارمولہ ηt = Qp/Qz سے کیا جاتا ہے، جہاں سے Qp = ηt ∙ Qz = 0.9 ∙ 3.5 = 3.15 A • h۔

خارج ہونے کا وقت tp = Qp / Ip = 3.15 / 0.3 = 10.5 گھنٹے۔

4. 20 Ah بیٹری AC مینز سے 10 گھنٹے کے اندر سیلینیم ریکٹیفائر (تصویر 4) کے ذریعے پوری طرح سے چارج ہو گئی۔ ریکٹیفائر کا مثبت ٹرمینل چارج کرتے وقت بیٹری کے مثبت ٹرمینل سے منسلک ہوتا ہے۔ اگر موجودہ کارکردگی ηt = 90% ہے تو بیٹری کو کس کرنٹ سے چارج کیا جاتا ہے؟ بیٹری کو 20 گھنٹے کے اندر کس کرنٹ سے خارج کیا جا سکتا ہے؟

چاول۔ 4. شکل اور خاکہ مثال کے طور پر 4

بیٹری چارج کرنٹ یہ ہے: Ic = Q / (ηt ∙ tc) = 20 / (10 ∙ 0.9) = 2.22 A. قابل اجازت ڈسچارج کرنٹ Iр = Q / tr = 20/20 = 1 A۔

5. 50 سیلوں پر مشتمل ایک جمع کرنے والی بیٹری 5 A. ایک بیٹری سیل 2.1 V، اور اس کی اندرونی مزاحمت rvn = 0.005 Ohm کے کرنٹ سے چارج ہوتی ہے۔ بیٹری وولٹیج کیا ہے؟ کیا وغیرہ c. اندرونی مزاحمت rg = 0.1 اوہم (تصویر 5) کے ساتھ چارج جنریٹر ہونا ضروری ہے؟

چاول۔ 5. شکل اور خاکہ مثال کے طور پر 5

D. d. C. بیٹری اس کے برابر ہے: Eb = 50 ∙ 2.1 = 105 V۔

بیٹری کی اندرونی مزاحمت rb = 50 ∙ 0.005 = 0.25 Ohm۔ D. d. S. جنریٹر e کے مجموعے کے برابر ہے۔ وغیرہ بیٹری اور جنریٹر میں بیٹریوں اور وولٹیج میں کمی کے ساتھ: E = U + I ∙ rb + I ∙ rg = 105 + 5 ∙ 0.25 + 5 ∙ 0.1 = 106.65 V۔

6. اسٹوریج بیٹری 40 سیلز پر مشتمل ہے جس میں اندرونی مزاحمت rvn = 0.005 Ohm اور e ہے۔ وغیرہ p. 2.1 V. بیٹری جنریٹر سے کرنٹ I = 5 A سے چارج ہوتی ہے، جیسے وغیرہ کے ساتھجو 120 V ہے اور اندرونی مزاحمت rg = 0.12 Ohm ہے۔ اضافی مزاحمت rd، جنریٹر کی طاقت، چارج کی مفید طاقت، اضافی مزاحمت rd میں بجلی کا نقصان اور بیٹری میں بجلی کا نقصان (تصویر 6) کا تعین کریں۔

چاول۔ 6. جمع کرنے والے کا حساب

استعمال کرتے ہوئے اضافی مزاحمت تلاش کریں۔ کرچوف کا دوسرا قانون:

مثال = 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 اوہم …

چونکہ ای وغیرہ c. جب بیٹری چارج کی جاتی ہے، چارجنگ کے آغاز میں سیل کا EMF 1.83V ہوتا ہے، پھر چارجنگ کے آغاز میں، ایک مستقل اضافی مزاحمت کے ساتھ، کرنٹ 5A سے زیادہ ہوگا۔ مستقل چارجنگ کو برقرار رکھنے کے لیے موجودہ، یہ اضافی مزاحمت کو تبدیل کرنے کے لئے ضروری ہے.

اضافی مزاحمت میں بجلی کا نقصان ∆Pd = rd ∙ I ^ 2 = 6.88 ∙ 5 ^ 2 = 6.88 ∙ 25 = 172 W۔

جنریٹر میں بجلی کا نقصان ∆Pg = rg ∙ I^2 = 0.12 ∙ 25 = 3 W۔

بیٹری کی اندرونی مزاحمت میں بجلی کا نقصان ∆Pb = 40 ∙ rvn ∙ I ^ 2 = 40 ∙ 0.005 ∙ 25 = 5 W۔

بیرونی سرکٹ کو جنریٹر کی فراہم کردہ طاقت Pg = Eb ∙ I + Pd + Pb = 84 ∙ 5 + 172 + 5 = 579 W ہے۔

کارآمد چارجنگ پاور Ps = Eb ∙ I = 420 W۔