ما هي حاسبة الأمبير ساعة؟
تحوّل هذه الأداة قيمة طاقة البطارية المقدّرة بالواط ساعة (Wh) إلى سعتها بالأمبير ساعة (Ah). يعبّر الأمبير ساعة عن مقدار الشحنة التي يمكن للبطارية تقديمها مع مرور الوقت، بينما يعبّر الواط ساعة عن إجمالي الطاقة المخزّنة. ولأن الطاقة تعتمد على الشحنة والجهد معًا، فأنت بحاجة إلى معرفة جهد البطارية للتحويل بين الوحدتين. الحاسبة عامة وتصلح لأي نوع كيميائي من البطاريات — ليثيوم أيون، الرصاص الحمضي، LiFePO4، النيكل ميتال هيدريد (NiMH) وغيرها.
طريقة الاستخدام
أدخل طاقة البطارية بالواط ساعة (وغالبًا ما تكون مطبوعة على الملصق، مثل 500 Wh). ثم أدخل الجهد الاسمي للبطارية أو حزمة الخلايا (عادةً 3.7 فولت لخلية ليثيوم أيون واحدة، أو 12 فولت لبطارية رصاص حمضي، أو 48 فولت لحزمة دراجة كهربائية). تعطيك الحاسبة السعة بالأمبير ساعة، وكذلك بالمللي أمبير ساعة للخلايا الأصغر.
شرح المعادلة
العلاقة الأساسية هي $$\text{Ah} = \frac{\text{Energy (Wh)}}{\text{Voltage (V)}}$$ فالطاقة (Wh) تساوي الشحنة (Ah) مضروبة في الجهد (V)، وبإعادة ترتيب المعادلة نحصل على الشحنة بقسمة الطاقة على الجهد. وللحصول على النتيجة بالمللي أمبير ساعة، اضرب قيمة الأمبير ساعة في 1000 ببساطة.
مثال محلول
افترض أن محطة طاقة مقدّرة بـ 500 Wh وتعمل على جهد 12 فولت. تكون السعة $$= \frac{500}{12} = 41.67 \text{ Ah}$$ أي 41,666.67 mAh. أما بطارية هاتف بقيمة 18.5 Wh عند جهد 3.7 فولت فستكون سعتها \(5\) Ah (5000 mAh).
جهد البطارية الشائع حسب النوع
الجهد الذي تقسم عليه في \(\text{Ah} = \frac{\text{Wh}}{\text{V}}\) يجب أن يكون جهد البطارية الاسمي — متوسط الجهد الذي تحتفظ به أثناء التفريغ النموذجي، وليس الذروة المشحونة بالكامل. يسرد الجدول أدناه الجهود الاسمية للخلايا والحزم الأكثر شيوعاً.
| نوع البطارية | الجهد الاسمي | ملاحظات |
|---|---|---|
| خلية NiMH / NiCd | 1.2 V | قابل لإعادة الشحن AA/AAA؛ القلوية للاستخدام لمرة واحدة تبلغ حوالي 1.5 V |
| خلية LiFePO4 (LFP) | 3.2 V | كيمياء الليثيوم طويلة الدورة؛ 4 خلايا ≈ حزمة 12.8 V |
| خلية Li-ion / Li-po (مثل 18650) | 3.7 V | النطاق ~3.0 V (فارغة) إلى 4.2 V (ممتلئة) |
| بطارية 9 V | 9 V | بطارية كاشف الدخان / مقياس متعدد الاستخدامات الشائعة |
| حمض الرصاص (سيارة / SLA) | 12 V | 6 خلايا × 2 V؛ ~12.6–12.8 V عند الامتلاء الكامل |
| حزمة LiFePO4 "12 V" | 12.8 V | 4 خلايا LFP في سلسلة |
| حزمة الدراجة الإلكترونية / الدراجة النارية | 24 V | غالباً ما توصف بأنها متغيرات 36 V أو 48 V أدناه |
| حزمة الدراجة الإلكترونية | 36 V | 10 خلايا Li-ion في سلسلة |
| حزمة الدراجة الإلكترونية / المركبة الكهربائية الخفيفة | 48 V | 13 خلية Li-ion في سلسلة |
المصطلحات الرئيسية الموضحة
- وات-ساعة (Wh)
- وحدة الطاقة تساوي قوة واحد وات مستدامة لمدة ساعة واحدة. يتعامل مع كمية الشحن التي تحتفظ بها البطارية وبأي جهد: \(\text{Wh} = \text{V} \times \text{Ah}\).
- أمبير-ساعة (Ah)
- وحدة سعة الشحن الكهربائي — التيار بالأمبير الذي يمكن للبطارية تسليمه لمدة ساعة واحدة. تساوي أمبير-ساعة واحدة 3600 كولوم. يعتمد على الجهد، لذلك لا يمكن مقارنته مباشرة بين البطاريات ذات الجهود المختلفة.
- ملي أمبير-ساعة (mAh)
- واحد من الألف من أمبير-ساعة (\(1\ \text{Ah} = 1000\ \text{mAh}\)). تُستخدم للخلايا الصغيرة مثل الهواتف وبنوك الطاقة. بطارية الهاتف 4000 mAh تساوي 4 Ah.
- الجهد الاسمي (V)
- متوسط الجهد المقيم للبطارية أثناء التفريغ، المستخدم في حسابات السعة والطاقة. يتقلب الجهد الفعلي فوقه عند الامتلاء والأسفل منه عند الامتلاء شبه الفارغ.
- الشحن
- كمية الكهرباء التي تخزنها البطارية، مقاسة بأمبير-ساعة أو كولوم (1 Ah = 3600 C). وهو ما تصفه تصنيفات Ah و mAh.
- الطاقة
- القدرة على القيام بعمل ما، مقاسة بالوات-ساعة. تجمع الطاقة الشحن والجهد (\(\text{Wh} = \text{Ah} \times \text{V}\))، مما يجعل Wh أفضل طريقة لمقارنة البطاريات ذات الجهود المختلفة.
الأسئلة الشائعة
أي جهد يجب أن أستخدم؟ استخدم الجهد الاسمي (المتوسط) للبطارية وليس جهد الذروة عند الشحن الكامل، للحصول على أدق قيمة واقعية للسعة.
لماذا تعطي نفس قيمة الـ Wh قيم Ah مختلفة؟ كلما ارتفع الجهد قلّ عدد الأمبير ساعة لنفس مقدار الطاقة. فحزمة بجهد 48 فولت تخزّن طاقة أكبر بكثير لكل أمبير ساعة مقارنةً بحزمة 12 فولت.
هل يتأثر هذا بنوع البطارية الكيميائي؟ لا — فالحساب يعتمد فقط على \(\text{Ah} = \frac{\text{Wh}}{\text{V}}\). أما النوع الكيميائي فلا يهم إلا لأنه يحدّد الجهد الاسمي الذي تُدخله.
