Ibimenyetso vy'ubushobozi n'amajambo ajanye n'amabateri y'ububiko bw'inguvu

inguvu z'umuyagankuba

◆Gusohora ubushobozi bwa bateri zo kubika inguvu

Iyo umurongo w’inyuma ufunguye, bisobanura ko ata muyagankuba unyura muri bateri, itandukaniro ry’ubushobozi hagati y’inguvu z’umuyagankuba nziza n’izo mubi zisobanurwa nk’inguvu z’umuyagankuba (EMF) za bateri, akenshi zigaragazwa n’ikimenyetso E. Agaciro k’umuyagankuba ni kimwe mu bimenyetso vyerekana urugero rw’inguvu z’umuyagankuba zikoreshwa n’umuyagankubauburyo bwa bateribirashobora gusohoka. Dushingiye ku ngingo ngenderwako z'ubushuhe, dufise...

Mu nzira, AG igereranya ihinduka ry’inguvu z’ubuntu za Gibbs; n igereranya umubare w’uguhindura elegitoronike; E igereranya inguvu zituma umuyagankuba ukora; kandi F igereranya igiharuro ca Faraday.

Ingano (1.2) yerekana ko ubunini bw’inguvu z’umuyagankuba zikoreshwa na bateri ahanini buvana n’imiterere y’ibintu bifise uruhara mu guhinduka kw’imiti, ivy’uguhinduka (nk’ubushuhe) mu gihe bateri ikora, n’igikorwa c’ibisubizo n’ibiva muri bateri, kandi ntibigira ico bikoze ku gipimo canke size ya bateri.

Gufungura umuriro

Igikoresho c'umuriro gifunguye-ca bateri kivuga itandukaniro ry'ubushobozi hagati y'ibice vyiza n'ibibi iyo umurongo wo hanze uvuye kuri bateri. Ni ngombwa kumenya ko kubera ko ivyuma vyiza n'ibibi bishobora kuba bitashitse ku rugero rw'ubushuhe mu gisubizo c'umuyagankuba, umuriro w'umuyagankuba ufunguye-ukunda kuba uri hasi gatoyi y'inguvu zawo z'umuyagankuba (EMF). EMF ni agaciro k’ivyiyumviro kaharuwe hakurikijwe amafomula y’ubushuhe, mu gihe umuriro w’umurongo ufunguye-ari agaciro nyakuri karonswa biciye mu gupima kw’igerageza gutaziguye; ivyo bibiri birafatanye cane mu gaciro. Kugira ngo umenye neza umuriro w’umurongo ufunguye-, nta n’umuriro ukwiye guca mu gikoresho co gupima mu gihe c’ugupima; igipimo c'uburemere bwinshi-ni co gikoreshwa muri rusangi muri iki kigeragezo.

Ikindi kandi, iciyumviro c’umuriro w’izina na co nyene kirakoreshwa mu bushakashatsi bwo guhingura. Inguvu z’izina ni ingereranyo ibereye y’inguvu z’umuriro w’ibati, zizwi kandi nk’inguvu z’umuriro zigereranywa, kandi zikoreshwa mu kumenya ubwoko bwa bateri. Nk’akarorero, umuriro w’umurongo ufunguye-w’ibateri y’aside-iri hafi ya 2.1V, kandi umuriro wayo w’izina ushirwa kuri 2.0V; umuriro w’izina w’ibateri ya zinc-manganese ni 1,5V; kandi umuriro w’izina w’ibateri ya cadmium-nikeli n’iya bateri y’icuma-y’ihydride ni 1.2V.

Uguhangana n'imbere

Inguvu z’imbere mu bateri, zizwi cane kw’izina ry’inguvu z’imbere (R_{imbere mu gihugu}), yerekeza ku ntambamyi umuntu ahura nayo iyo umuriro unyura muri bateri. Uwo muvuduko wo mu mutima ahanini ugizwe n’ibice bibiri: kimwe ni umuvuduko wo mu mutima w’ohmic uterwa n’imiterere y’ico kintu ubwaco; ikindi ni ubushobozi bwo guhangana n’imbere mu gihugu bwongereweko buterwa n’ikintu c’ugutera imbere ku ruhande rw’ivyuma vy’amashanyarazi mu gihe c’ugusubiranamo kw’ivyuma vy’amashanyarazi.

Ubushobozi bwo guhangana n’ibintu (R₀) rigira ico rihinduye ku biranga ivyuma bikoreshwa mu muyagankuba, imiterere y’ivyuma bikoreshwa mu mubiri, be n’ibikoresho vy’ivyuma bikoreshwa mu muyagankuba. Igikoresho co guhangana n’umuyagankuba gifitaniye isano cane n’ivyo gifise, urugero rw’ivyo gikora be n’ubushuhe bwo mu karere. Muri rusangi, ivyiyumviro vy’amazi y’umuyagankuba vy’amabateri bitorwa mu rugero rw’ubushobozi bwo gutwara umuyagankuba burengeye ubundi bwose. Uguhangana n’imitsi mito mito y’uruzitiro ku kwimuka kw’iyon z’amazi yitwa membrane resistance, ni ukuvuga ukwihangana kw’iyon zihura na zo uko zica mu mitsi mito mito y’uruzitiro. Ivyo bihimba vy’umubiri bishobora guhangana n’ibintu nk’ubwoko bw’ivyo bihimba vy’umubiri, ibikoresho vy’umubiri, uburemere bw’ibihimba vy’umubiri, n’urugero rw’uguhinduka kw’ibihimba vy’umubiri. Igikomeye-phase resistance ku electrodes birimwo resistance y'ibice vy'ibikoresho bikora ubwavyo, resistance y'ugukorana hagati y'ibice, resistance y'ugukorana hagati y'ibikoresho bikora n'inzego zijana umuyagankuba, n'umubare w'intambara z'inzego zijana umuyagankuba, amabusbars ajana umuyagankuba, n'ibihembo vy'umuyagankuba. Mu gihe c’ugusohoka, igihimba n’imiterere y’ikintu gikora birashobora guhinduka, bikaba bituma habaho amahinduka akomeye mu kurwanya. Kugira ngo umuntu agabanye ubushobozi bwo guhangana n’ibintu bikomeye-, ibintu bishobora gutwara umuyagankuba, nk’ivyuma vy’umukara vyitwa acetylene black-graphite, akenshi vyongerwa ku kintu gikora kugira ngo bishobore gutwara umuyagankuba. Igikoresho co guhangana n’ibintu imbere muri bateri na co nyene gifitaniye isano n’ibintu nk’ubunini bwayo, ukuntu ikoranirizwa hamwe be n’ingene ikozwe. Uko iteraniro rigenda rirushiriza kuba ryinshi kandi n’aho ivyuma bifatanya bigenda biragabanuka, ni ko n’uburemere bw’imbere bw’ivyuma bugenda bugabanuka.

Polarization resistance (R) yerekeza ku nzira y’imbere iterwa n’isoko y’inguvu z’imiti bitewe n’ugutera imbere mu gihe c’ibikorwa vy’ubuhinga bw’amashanyarazi ku bikoresho vy’amashanyarazi vyiza n’ibibi. Inguvu z’ugutera imbere zirimwo umubare w’inguvu ziterwa n’ugutera imbere kw’amashanyarazi n’ugutera imbere kw’ivyuma. Ubunini bwayo buterwa n’imiterere y’ibikoresho bikora, imiterere y’ibikoresho vy’amashanyarazi be n’ingene amabateri akorwa, kandi canecane birafitaniye isano cane n’ingene amabateri akora. Ku bw’ivyo, ubushobozi bwo guhangana n’ivyo bihimba burahinduka bivanye n’uguhinduka kw’uburyo bwo gusohoka n’igihe co gusohoka.

Inguvu zikoreshwa

Inguvu y’ibikorwa vya bateri, izwi kandi nk’inguvu y’umuzigo canke inguvu y’ugusohoka, yerekeza ku ntandukaniro y’ubushobozi hagati y’ibice vyiza n’ibibi vya bateri iyo umuriro unyura mu nzira y’inyuma. Iyo umuriro unyura muri bateri, kugira ngo umuntu ashobore gutsinda uburemere buterwa n’uburemere bw’ibara ry’umubiri n’uburemere bw’ibara ry’umubiri, agaciro k’umuriro w’ibikorwa nyakuri kapimwa kaguma kari hasi y’inguvu z’umuriro zifunguye-mu gihe ata -umuzigo uhari.

Nk’uko bishobora kubonwa mu nsiguro (1.3), uko ubushobozi bwo guhangana n’ibintu imbere muri bateri bugenda buragwira, ni ko n’inguvu zikoreshwa muri bateri zigenda zigabanuka, kandi ni ko n’inguvu nyazo zisohoka zigabanuka. Biragaragara ko ubushobozi bwo guhangana n’ibintu imbere mu bateri bukwiye kuba butoyi cane uko bishoboka kwose.