hjælp til afladning af batterier - fysik

Brug Ohms lov til at omregne spænding som funktion af tid til strømstyrke I(t) som funktion af tiden. Det bestemte integral   ∫^tslut_tbeg I(t) dt   fra start til slut, altså arealet under I(t) kurven er da det ønskede antal Ah, som batteriet ydede under afladningen.

Jamen for hvad for et punkt på grafen? skal vi tage slut spændingen og sluttiden? Vi har ikke lært integralregning, så det er måske lidt svært at gøre? vil du se vores grafer og data?

Bestem arealet under kurven I(t) fra I startede til I sluttede.

Men der må der være nogle formlerså vi kan beregne energimængden den burde yde, og begefter energimængden den har ydet, og så kan man sammenligne de to tal?

#4 - Energimængden, batteriet burde yde, står jo på batteriet (600 mAh og 2100 mAh), så det kan umiddelbart sammenlignes med, hvad I beregner fra kurverne.

hmm? vi ved da ikke hvordan man beregner arealet af en kurve. Vi skal da hvertfald bruge nogle formler, for vores lærer sagde at vi skulle bruge ohms 1. lov. Men vi ved ikke om vi skal sætte værdierne ind for vores slutpunkter eller startpunkter eller had vi skal?

ogvi skal omregne de 600 og 2100 mAh til hvor stor en engerimængde det er? hmm?

#6 - I skal omregne hvert punkt på kurven fra spænding til strømstyrke ved hjælp af Ohms lov og så beregne arealet under kurven I(t) fra starttiden til sluttiden. Hvis I tegner kurven på millimeterpapir, kan I jo tælle antallet af millimeterkvadrater under kurven og omregne det til arealet. Eller klip arealet ud og vej det, hvor man også vejer et papirudklip med et kendt areal (et kvadrat, for eksempel). Der er mange måder at bestemme areal på i en praktisk situation.

#7 - Hvis I omregner spændinger til strømstyrke, kommer arealet under kurven I(t) jo ud i Ah som direkte kan sammenlignes med værdien for hvert batteri.

Dvs vi skal tegne en ny kurve, med vores beregnede strømstyrke?

#10 - Ja, eller beregn arealet under hele spændingskurven, og omregn det areal i Vh til Ah ved hjælp af Ohms lov.

Okay hvis vi lavet en graf med strømstyrke som funktion af tid, så får vi Ah som arealet under grafen. arealet af under grafen på den graf med 2100 mAh bliver så til 1368 Ah. Det passer jo ikke?

#12 - Nej enhederne ser ud til at være ude af trit. Hvilken spænding målte I ved starten, og hvor lang tid tog forsøget?

på den med 600 mAh målte vi en startspænding på 1,147 V. den lod vi aflade i 6 timer (der burde den jo være afladet). den med 2100 mAh målte vi en startspænding på 1,216 V, som vi så lod aflade i 21 timer.

#14 - Jo, men I målte spændingen med faste tidsintervaller under afladningen? Hvor lang tid gik der før spændingen var på 0V ? For det første batteri med 600mAh, hvis spændingen aftog lineært fra 1,147V til 0V over 6 timer, var den i snit 0,58V, dvs en strømstyrke på 0,058A og dermed en total energi på ca 350mAh . Hvis spændingen er forholdsvis konstant i starten og så aftager hurtigere mod slutningen, bliver arealet jo større end under den lineære trekant, dvs nærmere de 600mAh. Det andet batteri på 2100 mAh starter med en strømstyrke på 121mA, og hvis det holdt en strømstyrke tæt ved det i henved 15-20 timer, svarer det jo noget i nærheden af de 2000 mAh, så det ser da ud til, at der er rimelig overensstemmelse med forsøget og batteriernes teoretiske ydeevne.

den nåede ikke ned på 0 volt , men da der var gået 6 timer var den på 0,068 V.

vores graf går heller ikke liniær - den går konstant og falder og konstant igen - nogenlunde konstant.!?

#16 - OK, men det er jo tæt på 0V, så når I regner arealet rigtigt ud, ser det jo ret fornuftigt ud. I mit overslag, uden at kende jeres kurve, nåede jeg frem til at skulle sammenligne 350 mAh med 600 mAh, og sandsynligvis er arealet større end 350mAh.

#17 - OK, det tyder jo netop på, at arealet, når det regnes ordentligt ud, bliver større end de 350 mAh.

Okay, mange tak for hjælpen - det leder os lidt mere i retningen til en konklusion af opgaven! :)

Okay, vi har lige et spørgsmål til. Du skriver det vi får under grafen er Ah. Det får vi til 650 Ah, som det batteriet har ydet. Det har jo ingen sammenhæng med at det kan yde 2100 mAh. Så det vil sige vores batteri har ydet 650.000mAh når det kun kan yde 2100mAh, øhh?