ترتيب البطارية والطاقة

في العديد من الأجهزة التي تستخدم البطاريات، مثل أجهزة الراديو المحمولة والمصابيح الكهربائية، لا تُستخدم خلية واحدة فقط في كل مرة. عادةً ما تُجمّع الخلايا معًا في ترتيب تسلسلي لزيادة الجهد، أو في ترتيب متوازي لزيادة التيار. يوضح الرسم التخطيطي هذين الترتيبين.

يوضح الرسم التخطيطي العلوي ترتيبًا متوازيًا. ستنتج البطاريات الأربع الموصولة على التوازي جهد خلية واحدة، لكن التيار الذي توفره سيكون أربعة أضعاف جهد خلية واحدة. التيار هو معدل مرور الشحنة الكهربائية عبر الدائرة، ويقاس بالأمبير. تُقاس البطاريات بالأمبير/ساعة، أو في حالة البطاريات المنزلية الصغيرة، بالملي أمبير/ساعة (mAH). يجب أن تكون الخلية المنزلية النموذجية المُقاسة بـ 500 مللي أمبير/ساعة قادرة على إمداد الحمل بتيار قدره 500 مللي أمبير لمدة ساعة واحدة. يمكنك تقسيم وتقسيم تصنيف مللي أمبير/ساعة بطرق مختلفة. يمكن لبطارية بسعة 500 مللي أمبير/ساعة أيضًا إنتاج 5 مللي أمبير لمدة 100 ساعة، أو 10 مللي أمبير لمدة 50 ساعة، أو نظريًا 1000 مللي أمبير لمدة 30 دقيقة. بشكل عام، تتمتع البطاريات ذات تصنيفات الأمبير/ساعة الأعلى بسعات أكبر.

يوضح الرسم التخطيطي السفلي ترتيبًا تسلسليًا. تُنتج البطاريات الأربع المتصلة على التوالي تيار خلية واحدة، لكن الجهد الذي تُوفره سيكون أربعة أضعاف جهد خلية واحدة. الجهد هو مقياس للطاقة لكل وحدة شحنة، ويُقاس بالفولت. في البطارية، يُحدد الجهد قوة دفع الإلكترونات عبر الدائرة، تمامًا كما يُحدد الضغط قوة دفع الماء عبر خرطوم. تبلغ قوة معظم بطاريات AAA وAA وC وD حوالي 1.5 فولت.

تخيل أن البطاريات الموضحة في الرسم التخطيطي مُصنّفة بجهد 1.5 فولت و500 ملي أمبير/ساعة. تُنتج البطاريات الأربع المُرتّبة على التوازي 1.5 فولت عند 2000 ملي أمبير/ساعة. وتُنتج البطاريات الأربع المُرتّبة على التوالي 6 فولت عند 500 ملي أمبير/ساعة.

شهدت تكنولوجيا البطاريات تطورًا هائلًا منذ عصر البطاريات الفولتية. ويتجلى هذا التطور بوضوح في عالمنا المتنقل سريع الخطى، والذي يعتمد أكثر من أي وقت مضى على مصدر الطاقة المحمول الذي توفره البطاريات. لا يسع المرء إلا أن يتخيل ما سيحمله الجيل القادم من البطاريات الأصغر حجمًا والأكثر قوة والأطول عمرًا.

المصدر: https://electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/battery6.htm