ব্যাটারি। গণনার উদাহরণ
ব্যাটারি হল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কারেন্টের উৎস যেগুলো ডিসচার্জের পর চার্জার থেকে তোলা বৈদ্যুতিক কারেন্ট ব্যবহার করে চার্জ করা যায়। যখন ব্যাটারিতে চার্জিং কারেন্ট প্রবাহিত হয়, ইলেক্ট্রোলাইসিস ঘটে, যার ফলস্বরূপ ব্যাটারির প্রাথমিক অপারেটিং অবস্থায় ইলেক্ট্রোডগুলিতে থাকা অ্যানোড এবং ক্যাথোডে রাসায়নিক যৌগ তৈরি হয়।
বৈদ্যুতিক শক্তি, যখন একটি ব্যাটারিতে চার্জ করা হয়, তখন তা একটি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। যখন এটি নিঃসৃত হয়, তখন শক্তির রাসায়নিক রূপ বৈদ্যুতিক হয়ে যায়। একটি ব্যাটারি চার্জ করার জন্য এটি ডিসচার্জ করে পাওয়ার চেয়ে বেশি শক্তি লাগে।
2.7 V চার্জ করার পরে একটি লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির প্রতিটি কক্ষের ভোল্টেজ ডিসচার্জ করার সময় 1.83 V এর নিচে নামা উচিত নয়।
একটি নিকেল-লোহা ব্যাটারির গড় ভোল্টেজ হল 1.1 V।
ব্যাটারির চার্জিং এবং ডিসচার্জিং স্রোত সীমিত এবং প্রস্তুতকারকের দ্বারা সেট করা হয় (প্লেটের 1 dm2 প্রতি প্রায় 1 A)।
চার্জ করা ব্যাটারি থেকে যে পরিমাণ বিদ্যুৎ তোলা যায় তাকে ব্যাটারির অ্যাম্পিয়ার-আওয়ার ক্ষমতা বলে।
ব্যাটারি শক্তি এবং বর্তমান দক্ষতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়.শক্তি রিটার্ন ব্যাটারি চার্জ করার সময় ব্যয় করা শক্তির সাথে স্রাবের সময় প্রাপ্ত শক্তির অনুপাতের সমান: ηen = Araz/ Azar।
একটি লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির জন্য ηen = 70% এবং একটি আয়রন-নিকেল ব্যাটারির জন্য ηen = 50%।
বর্তমান আউটপুট ডিসচার্জের সময় প্রাপ্ত বিদ্যুতের পরিমাণ এবং চার্জ করার সময় ব্যবহৃত বিদ্যুতের পরিমাণের অনুপাতের সমান: ηt = Q বার / Qchar।
লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির ηt = 90% এবং আয়রন-নিকেল ব্যাটারির ηt = 70% থাকে।
ব্যাটারি গণনা
1. ব্যাটারির বর্তমান প্রত্যাবর্তন শক্তি রিটার্নের চেয়ে বেশি কেন?
ηen = Araz / Azar = (Up ∙ Ip ∙ tp) / (Uz ∙ Iz ∙ tz) = Up / Uz ∙ ηt।
এনার্জি রিটার্ন বর্তমান রিটার্নের সমান ηt ডিসচার্জ ভোল্টেজ এবং চার্জ ভোল্টেজের অনুপাত দ্বারা গুণিত। যেহেতু অনুপাত Uр/U3 <1, তারপর ηen <ηt।
2. 4 V ভোল্টেজ এবং 14 Ah ক্ষমতা সহ একটি লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1. প্লেটের সংযোগ চিত্রে দেখানো হয়েছে। 2. প্লেটগুলিকে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করলে ব্যাটারির ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়৷ ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য প্লেটের দুটি সেট সিরিজে সংযুক্ত থাকে।
ভাত। 1. লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি
ভাত। 2. 4 V ভোল্টেজের জন্য একটি লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির প্লেটগুলিকে সংযুক্ত করা
Ic = 1.5 A এর কারেন্ট দিয়ে ব্যাটারিটি 10 ঘন্টার মধ্যে চার্জ হয় এবং Ip = 0.7 A এর কারেন্ট দিয়ে 20 ঘন্টার মধ্যে ডিসচার্জ হয়। বর্তমান দক্ষতা কত?
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. ব্যাটারি 5 ঘন্টার জন্য 0.7 A কারেন্ট দিয়ে চার্জ করা হয়। কতক্ষণে এটি 0.3 A এর একটি বর্তমান আউটপুট ηt = 0.9 (চিত্র 3) সহ স্রাব করবে?
ভাত। 3. উদাহরণের জন্য চিত্র এবং ডায়াগ্রাম 3
ব্যাটারি চার্জ করার জন্য ব্যবহৃত বিদ্যুতের পরিমাণ হল: Qz = Iz ∙ tz = 0.7 ∙ 5 = 3.5 A • h।
স্রাবের সময় নির্গত বিদ্যুতের Qp পরিমাণ ηt = Qp / Qz সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়, যেখান থেকে Qp = ηt ∙ Qz = 0.9 ∙ 3.5 = 3.15 A • h।
ডিসচার্জ সময় tp = Qp / Ip = 3.15 / 0.3 = 10.5 ঘন্টা।
4. একটি সেলেনিয়াম রেকটিফায়ার (চিত্র 4) এর মাধ্যমে AC মেইন থেকে 20 Ah ব্যাটারিটি 10 ঘন্টার মধ্যে সম্পূর্ণরূপে চার্জ করা হয়েছিল৷ রেকটিফায়ারের ইতিবাচক টার্মিনালটি চার্জ করার সময় ব্যাটারির ইতিবাচক টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত থাকে। বর্তমান কার্যক্ষমতা ηt = 90% হলে ব্যাটারিটি কোন কারেন্টে চার্জ করা হয়? কোন কারেন্ট দিয়ে 20 ঘন্টার মধ্যে ব্যাটারি ডিসচার্জ করা যায়?
ভাত। 4. উদাহরণের জন্য চিত্র এবং ডায়াগ্রাম 4
ব্যাটারি চার্জিং কারেন্ট হল: Ic = Q / (ηt ∙ tc) = 20 / (10 ∙ 0.9) = 2.22 A. অনুমোদিত ডিসচার্জ কারেন্ট Iр = Q / tr = 20/20 = 1 A।
5. 50টি কোষ সমন্বিত একটি সঞ্চয়কারী ব্যাটারি 5 A এর কারেন্ট দিয়ে চার্জ করা হয়। একটি ব্যাটারি সেল 2.1 V, এবং এর অভ্যন্তরীণ রোধ rvn = 0.005 ওহম। ব্যাটারি ভোল্টেজ কি? কি ইত্যাদি গ. অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের সাথে একটি চার্জ জেনারেটর থাকতে হবে rg = 0.1 ওহম (চিত্র 5)?
ভাত। 5. উদাহরণ 5 চিত্র এবং ডায়াগ্রাম
D. d. C. ব্যাটারি সমান: Eb = 50 ∙ 2.1 = 105 V।
ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ রোধ rb = 50 ∙ 0.005 = 0.25 ওহম। D. d. S. জেনারেটর e এর যোগফলের সমান। ইত্যাদি ব্যাটারি এবং জেনারেটরে ব্যাটারি এবং ভোল্টেজ ড্রপ সহ: E = U + I ∙ rb + I ∙ rg = 105 + 5 ∙ 0.25 + 5 ∙ 0.1 = 106.65 V।
6. স্টোরেজ ব্যাটারি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের rvn = 0.005 ওহম এবং ই সহ 40টি কোষ নিয়ে গঠিত। ইত্যাদি p. 2.1 V. ব্যাটারিটি জেনারেটর থেকে বর্তমান I = 5 A দিয়ে চার্জ করা হয়, যেমন ইত্যাদি সঙ্গেযা 120 V এবং অভ্যন্তরীণ রোধ rg = 0.12 ওহম। অতিরিক্ত রেজিস্ট্যান্স rd, জেনারেটরের শক্তি, চার্জের দরকারী শক্তি, অতিরিক্ত রেজিস্ট্যান্স rd-এ পাওয়ার লস এবং ব্যাটারিতে পাওয়ার লস নির্ধারণ করুন (চিত্র 6)।
ভাত। 6. সঞ্চয়কারীর গণনা
ব্যবহার করে অতিরিক্ত প্রতিরোধের সন্ধান করুন Kirchhoff এর দ্বিতীয় আইন:
যেমন = Eb + rd ∙ I + rg ∙ I + 40 ∙ rv ∙ I; rd = (যেমন-Eb-I ∙ (rg + 40 ∙ rv)) / I = (120-84-5 ∙ (0.12 + 0.2)) / 5 = 34.4 / 5 = 6.88 ওহম …
যেহেতু ই. ইত্যাদি গ. যখন ব্যাটারি চার্জ করা হয়, চার্জিংয়ের শুরুতে সেলের EMF হয় 1.83V, তারপর চার্জ করার শুরুতে, একটি ধ্রুবক অতিরিক্ত প্রতিরোধের সাথে, কারেন্ট 5A-এর বেশি হবে৷ একটি ধ্রুবক চার্জিং বজায় রাখার জন্য বর্তমান, এটি অতিরিক্ত প্রতিরোধের পরিবর্তন করা প্রয়োজন।
অতিরিক্ত রোধে শক্তি ক্ষয় ∆Pd = rd ∙ I^2 = 6.88 ∙ 5^2 = 6.88 ∙ 25 = 172 W.
জেনারেটরে পাওয়ার লস ∆Pg = rg ∙ I^2 = 0.12 ∙ 25 = 3 W.
ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ রেজিস্ট্যান্সে পাওয়ার লস ∆Pb = 40 ∙ rvn ∙ I ^ 2 = 40 ∙ 0.005 ∙ 25 = 5 W।
বাহ্যিক সার্কিটে জেনারেটরের সরবরাহকৃত শক্তি হল Pg = Eb ∙ I + Pd + Pb = 84 ∙ 5 + 172 + 5 = 579 W।
দরকারী চার্জিং শক্তি Ps = Eb ∙ I = 420 W।