Kako izračunati amperažu strujnog kruga punjenja punjača baterije

Jednostavan slučaj strujnog kruga za punjenje je strujni krug otpornika i kondenzatora. Na primjer, razmotrimo strujni krug koji se sastoji od baterije, otpornika i nenabijenog kondenzatora spojenih u seriju s prekidačem koji prekida vodljivi put zatvorenog strujnog kruga ako je otvoren. Ako je prekidač zatvoren, struja može teći kroz strujni krug. U početku je struja I na svom maksimumu i dana je naponom baterije V podijeljenim s otporom otpornika R. Zatim, s vremenom, naboj q na kondenzatoru raste. Kako se kondenzator puni, struja kroz strujni krug se smanjuje, a kada je kondenzator potpuno napunjen, vrijednost struje se smanjuje na nulu. Amperaža je mjera struje.


1. Izračunajte vremensku konstantu, inače poznatu kao vrijeme relaksacije. Vremenska konstanta T dana je umnoškom otpora R i kapaciteta C na sljedeći način: T = R*C sekundi. Na primjer, ako je C = 1e-6 Farada (s oznakom ea za označavanje eksponenta), R=10e6 Oma, tada je vremenska konstanta T = 1e-6*10e6 = 10 sekundi. Ova vrijednost je pokazatelj koliko se brzo kondenzator puni.

2. Izračunajte maksimalnu vrijednost struje. Maksimalna vrijednost struje I može se naći kada je prekidač početno zatvoren, a dana je vrijednošću I = V/R Ampera, gdje je R otpor, a V napon na bateriji. Za primjer struje, gdje je V = 12 V i R = 10e6 Oma, struja I je 12/10e6 = 1,2e-6 Ampera.

3. Izračunajte trenutnu struju u zadanom trenutku nakon što je prekidač zatvoren. Nazovite je trenutna struja i. To je povezano s maksimalnom vrijednošću struje I putem formule i = I*exp(-t/T) A, gdje je T vremenska konstanta, t je proteklo vrijeme nakon zatvaranja prekidača, a exp() je eksponencijalna funkcija. Za trenutni primjer, gdje je C = 1e-6 Farada, R = 10e6 Oma i napon na bateriji je 12 V, početna vrijednost struje nakon zatvaranja prekidača određena je iz drugog koraka na 1,2e-6 A, vremenska konstanta iz prvog koraka je 10 sekundi, a trenutna struja u trenutku t je i = 1,2e-6exp(-t/10) Ampera. Ako je prošlo 5 sekundi od zatvaranja prekidača, tada je trenutna struja i=1,2e-6exp(-5/10) Ampera. Funkcija exp se nalazi na većini kalkulatora i trebali biste dobiti exp(-5/10)=0,606, što daje trenutnu struju i = 1,2e-6*0,606 = 0,727e-6 Ampera.