كيف تحسب قانون أوم للتدخين الآمن

إذا كنت مرتاحًا مع معرفتك حول سلامة بطاريات الفيب، فكر في استخدام آلة حاسبة لقانون أوم لتجعل بناء لفائفك ضمن تلك الحدود الآمنة لالبطارية.

علاوة على ذلك، سيوفر لك ذلك الفرصة لتعديل لفائفك للحصول على تجربة الفيب التي ترغب بها. هناك الكثير من آلات حاسبة قانون أوم، ومواقع مثل Steam Engine (steam-engine.org) التي ستقوم بالعمل الشاق من أجلك.

طالما أنك تعرف كيفية تطبيق النتائج، فأنت بخير للانطلاق. لكن، إذا كنت تريد السيطرة، ستساعدك هذه الدليل على البدء.

لا يوجد شيء غامض أو سحري بشأن قانون أوم. إنه مجموعة من المعادلات، تُصور عادة داخل مثلث، ويمكن لأي شخص أن يتعلم بسهولة استخدام المعادلات باستخدام أي آلة حاسبة عادية.

المثلث

داخل المثلث يمكنك رؤية العناصر الثلاثة الرئيسية في أي دائرة كهربائية، والتي تمثلها الحروف V و I و R. سأقوم بتسمية المثلث كـ "V على I مضروب في R" مع "مضروب في" تكون عملية الضرب. الجزء الأصعب من ذلك سيكون تذكر ما تمثله الحروف، وحتى ذلك يعتبر سهلًا جدًا:

إذًا، كيف نستخدم مثلث قانون أوم؟ مرة أخرى، الأمر بسيط—يمثل المثلث بصريًا العلاقة بين الجهد، والتيار، والمقاومة. في الأمثلة التالية، سنستكشف كيفية استخدام المثلث والمعادلات لمساعدتك في بناء لفائف تستهدف التيار والقدرة التي ترغب بها.

حساب التيار

إذا كنت ترغب في تحديد استهلاك التيار عبر المقاومة (لفائفك)، فالمعادلة هي:

I = V ÷ R (أو I = V/R)

كيف وصلنا إلى ذلك؟ انظر إلى المثلث وسترى أنه لحل لـ التيار (I) يجب عليك قسمة الجهد (V) على المقاومة (R).

دعنا نطبق المعادلة في مثال عملي. إذا كنت تستخدم مودي ميكانيكي، ومع بطارية مشحونة حديثًا، لديك نظريًا 4.2 V متاحة لتشغيل لفائفك. إذا كانت لفائفك 0.5Ω، لديك الآن كل ما تحتاجه لتحديد التيار، بالأمبير:

I = 4.2 V ÷ 0.5Ω (أو 4.2/0.5)

I = 8.4 A

كما ترى، مع لفائف 0.5 أوم وبطارية مشحونة حديثًا عند 4.2 فولت، سيكون أقصى استهلاك للتيار 8.4 أمبير. إذا كانت بطاريتك لها حد 10 أمبير، فأنت بعيد عن السقف. لا تنسَ أنه عند استخدام مودي ميكانيكي مزدوج في تكوين تسلسلي، سيضاعف استهلاك الأمبير لكل بطارية، وسيتعين عليك بناء لفائف بمقاومة مرتفعة مرتين لتكون آمنًا. كما يجب ملاحظة أنه مع استنزاف البطارية، سينخفض أيضًا التيار. على سبيل المثال، عندما تصل البطارية إلى 3.7 فولت بنفس الحمولة، سينخفض التيار إلى 7.4 أمبير (3.7 فولت / 0.5 أوم)

حساب الطاقة (القدرة)

الشيء التالي الذي ربما تريد معرفته هو الطاقة الناتجة عند اللفيفة، أو القدرة. لا يتم عرضها في المثلث، ولكن المعادلة بسيطة. فقط ضرب التيار في دائرتك بالجهد المطبق:

P = V x I

في مثالنا الأصلي، ستبدو المعادلة على هذا النحو:

P = 4.2 فولت x 8.4 أمبير

P = 35.3 واط

لذا فإن الملف ذو المقاومة 0.5 أوم مع بطارية مشحونة بالكامل عند 4.2 فولت سيسحب maximum 8.4 أمبير وسيوفر 35.3 واط. يمكنك أن ترى أنه كلما زادت مقاومة الملف، فإن التيار والواط كلاهما سينخفض.

حساب المقاومة

الصيغة الثانية لقانون أوم التي يمكن أن تكون مفيدة لنا هي حساب المقاومة. دعنا نقول أن لديك بطارية بحد أقصى تيار 10 أمبير وتريد تحديد أقل مقاومة لملف يمكنك تشغيله بأمان دون تجاوز CDR للبطارية.

للحساب، ستستخدم الصيغة التالية:

R = V ÷ I

بما أنك تعلم أن CDR للبطارية هو 10 أمبير، فقد ترغب في استهداف 9 أمبير في حساباتك، لتمنح نفسك 1 أمبير من الهامش. أنت أيضًا تعرف أن أقصى جهد لديك سيكون 4.2 فولت على جهاز بطارية مفرد. لذا فإن الحساب سيكون كالتالي:

R = 4.2 فولت ÷ 9 أمبير

R = 0.47Ω

تخبرك النتيجة أن الحد الأدنى الآمن مع بطارية 10 أمبير هو 0.47 أوم - أي شيء أقل من ذلك يعرضك لتجاوز الحد الأقصى للتيار للبطارية. بالطبع، إذا كانت لديك بطارية 25 أمبير، فإن مقاومة العتبة تنخفض إلى 0.17 أوم:

R = 4.2 فولت ÷ 25 أمبير

R = 0.17Ω

حساب الجهد

أخيرًا، وربما ليس مفيدًا لنا، باستخدام المثلث يمكنك حل للجهد في دائرة، طالما أنك تعرف قيم المتغيرين الآخرين.

لحل الجهد عندما يكون التيار والمقاومة معروفة، فإن الصيغة تبدو كالتالي:

V = I x R

ماذا يعني كل هذا؟

حقًا، أكثر الصيغ فائدة للمدخنين هي الثلاثة التي تحسب التيار (I = V ÷ R) والقدرة (P = V x I) والمقاومة (R = V ÷ I). ستمكنك هذه من معرفة التيار الذي سوف يسحبه ملفك والقدرة الناتجة. كلما زادت المقاومة، سينخفض التيار والطاقة. إذا قمت بتقليل المقاومة، سيزداد التيار والطاقة. صيغة المقاومة تتيح لك حساب مقاومة منخفضة آمنة بناءً على CDR لبطاريتك.

كلها معلومات جيدة لمساعدتك في البقاء ضمن الحدود الآمنة لبطارياتك والتلاعب بكمية الطاقة في الملف الخاص بك لمساعدتك في تحقيق نيرفانا التدخين الخاصة بك. هناك اعتبارات أخرى مثل زمن التسخين للملف وحرارة الملف التي تحددها قياس السلك والكتلة. قانون أوم لن يأخذ أيًا من ذلك في الاعتبار، وموقع مثل Steam Engine يمكن أن يكون مفيدًا.

نصيحة أخيرة وحرجة: افترض دائمًا أن جهد بطاريتك يساوي الجهد الخاص ببطارية مشحونة بالكامل: 4.2 فولت لجهاز بطارية مفرد أو جهاز بطارية متوازي، أو 8.4 فولت لجهاز بطارية مزدوج في التوصيل. سوف يجادل البعض بأن الملف لن يرى ذلك الجهد الفعلي للبطارية بسبب انخفاض الجهد داخل الجهاز، ولكن لتكون آمنًا، استخدم دائمًا الجهد الكامل النظري للبطارية (عند الشحن الكامل) في حساباتك.