Kako izračunati amperažo polnilnega tokokroga polnilnika akumulatorja

Preprost primer polnilnega vezja je vezje z uporom in kondenzatorjem. Na primer, vzemimo vezje, ki ga sestavljajo baterija, upor in nenapolnjen kondenzator, vezani zaporedno s stikalom, ki prekine prevodno pot zaprtega vezja, če je ta odprto. Če je stikalo zaprto, lahko tok teče po vezju. Sprva je tok I največji in je določen z napetostjo baterije V, deljeno z uporom upora R. Nato sčasoma naboj q na kondenzatorju narašča. Ko se kondenzator polni, se tok skozi vezje zmanjšuje, ko pa je kondenzator popolnoma napolnjen, se vrednost toka zmanjša na nič. Amperaža je merilo toka.


1. Izračunajte časovno konstanto, znano tudi kot relaksacijski čas. Časovna konstanta T je podana z produktom upora R in kapacitivnosti C na naslednji način: T = R * C sekund. Na primer, če je C = 1e-6 Faradov (z oznako ea za označevanje eksponenta), R = 10e6 Ohmov, potem je časovna konstanta T = 1e-6 * 10e6 = 10 sekund. Ta vrednost je pokazatelj, kako hitro se kondenzator polni.

2. Izračunajte največjo vrednost toka. Največjo vrednost toka I lahko določite, ko je stikalo začetno zaprto, in je podana z vrednostjo I = V/R amperov, kjer je R upor in V napetost na bateriji. Za primer toka, kjer je V = 12 V in R = 10e6 Ohmov, je tok I 12/10e6 = 1,2e-6 amperov.

3. Izračunajte trenutni tok v danem času po sklenitvi stikala. Imenujte ga trenutni tok i. Ta je povezan z največjo vrednostjo toka I s formulo i = I*exp(-t/T) A, kjer je T časovna konstanta, t je čas, ki je pretekel od sklenitve stikala, exp() pa je eksponentna funkcija. Za trenutni primer, kjer je C = 1e-6 Faradov, R = 10e6 Ohmov in je napetost na bateriji 12 V, je bila začetna vrednost toka po sklenitvi stikala, določena v drugem koraku, 1,2e-6 A, časovna konstanta iz prvega koraka je 10 sekund, trenutni tok v času t pa je i = 1,2e-6exp(-t/10) A. Če je od sklenitve stikala minilo 5 sekund, je trenutni tok i=1,2e-6exp(-5/10) A. Funkcijo exp najdemo na večini kalkulatorjev in dobili bi morali exp(-5/10)=0,606, kar pomeni, da je trenutni tok i = 1,2e-6*0,606 = 0,727e-6 amperov.