برنامج لحساب كمية وشدة الكهرباء في بطارية

إذا كانت لدينا بطارية لمثقب يدوي،تحتاج  هذه البطارية  إلى 10 ساعات لشحنها كلية ، علما أن سعتها 8 أمبير-ساعي ، فكم تكون شدة التيار الكهربائي التي تمر في الدارة الكهربائية للمثقب اليدوي  أثناء عمل هذا الأخير.

وإذا كانت لدينا بطارية أخرى توفر لنا كمية من الكهرباء تقدر بـ 50.000 كولومب خلال دقيقة واحدة فكم تكون شدة التيار الكهربائي عندما نغلق الدارة الكهربائية.

بطارية أخرى يتم تفريغها تماما خلال ثلاث ساعات في دارة كهربائية شدة التيار الكهربائي بها هي  10 أمبير ، فكم تكون سعة هذه البطارية.

مصباح كهربائي يعمل 10 ساعات في اليوم ويمر فيه تيار كهربائي شدته 0,8 أمبير ، ماهي كمية الكهرباء المستهلكة خلال شهر ذو  ثلاثين يوم.
سنقوم  بكتابة برنامج يحسب كمية الكهرباء وشدة التيار وزمن الشحن او التفريغ لأي بطارية .

لكن قبل البدأ في البرنامج ، نذكر ببعض المعلومات الأساسية في الكهرباء

كمية الكهرباء

تنتقل الالكترونات في الدارات الكهربائية المغلقة، كل الكترون يملك شحنة كهربائية .
كمية الالكترونات المتنقلة مرتبطة بالمدة التي تبقى فيها الدارة مغلقة وكذلك سرعة تذفق الالكترونات في الدارة.
كمية الشحنات الكهربائية المتنقلة بواسطة الالكترونات تسمى كمية الكهرباء ويرمز لها بالرمز Q ووحدة قياسها هي الكولومب (C) المدة التي تقضيها في التنقل يرمز لها بـ t وتحسب بالثانية . سرعة تذفق الالكترونات تسمى شدة التيار الكهربائي ويرمز لها بالرمز I  وتقاس بالأمبير (A)
وعليه، فإن الكولومب هو كمية الكهرباء المنقولة بواسطة تيار شدته 1 أمبير خلال ثانية واحدة.
علما أن شحنة الالكترون الواحد هي

1,6 x 10-19 C

تحسب كمية الكهرباء بالعلاقة التالية

Q = I*t

Q بالكولومب

I بالأمبير,

t بالثانية.

عندما تحسب t بالساعة فإن  Q  تحسب بالأمبير ساعي حيث 

1 Ah = 3600 C

تستعمل وحدة القياس أمبير ساعي لحساب سعة بطارية مذخرة أي كمية الكهرباء التي يمكن أن توفرها.

شرح البرنامج :

لغة البرمجة المستعملة هي دلفي Embarcadero/Delphi XE8  وفي تطبيق من نوع  application FireMonkey   نقوم بكتابة برنامج لحساب كمية الكهرباء وشدة التيار في بطارية حسب الخطواة التالية :

- نكتب الدوال التالية حسب الكود التالي : 

private
    { Déclarations privées }
  public
    { Déclarations publiques }
    Function Intensite(Q1, t1: Single): Single;
    Function Quantite(I1, t1: Single): Single;
    Function Temps(Q1, I1: Single): Single;
  end;

ثم نقوم بكتابة الكود لكل دالة في القسم Implementationحسب الكود التالي :

function TForm1.Intensite(Q1, t1: Single): Single;

begin
  if t1 <= 0 then
    result := 0
  else
    result := Q1 / t1;

end;

function TForm1.Quantite(I1, t1: Single): Single;
begin
  result := I1 * t1;
end;

function TForm1.Temps(Q1, I1: Single): Single;
begin
  result := 0;
  if I1 >= 0 then
    result := Q1 / I1;
end;

نقوم بتصميم الواجهة حسب الشكل التالي :

نكتب الكود لكل زر نأخذ مثال زر حساب شدة التيار كما يلي :

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
Var
  I1, Q1, t1: Single;
begin
  if TryStrToFloat(Edit2.Text, Q1) then
    if TryStrToFloat(Edit3.Text, t1) then
    Begin
      I1 := Intensite(Q1,t1);
      Edit1.Text := Format('%15.3f', [I1]);
    End;
end;

لحساب شدة التيار نملأ الخانة الخاصة بكمية الكهرباء وكذلك الخانة الخاصة بالزمن ثم نضغط على الزر حساب شدة التيار.

لحساب كمية الكهرباء نملأ الخانة الخاصة بشدة التيار والخانة الخاصة بالزمن ثم نضغط على الزر حساب كمية الكهرباء.

لحساب زمن الشحن أو التفريغ نملأ الخانة الخاصة بشدة التيار والخانة الخاصة بكمية الكهرباء ثم نضغط على الزر حساب الزمن.

نص البرنامج يمكن تحميله على الرابط  التالي تحميل

  التطبيق التنفيذي على الرابط التالي تحميل الملف التنفيذي