محاسبه قانون اهم برای ویپینگ ایمن

اگر شما از دانش ایمنی باتری ویپ خود احساس رضایت دارید، به فکر استفاده از محاسبه‌گر قانون اهم باشید تا جنس کویل‌های خود را طبق محدوده‌ی امن باتری انتخاب کنید.

همچنین، این کار برای شما این فرصت را ایجاد می‌کند تا کویل‌های خودتان را به شکلی تنظیم کنید تا تجربه‌ی ویپ کشیدن دلخواه خودتان را داشته باشید. تعداد بسیار زیادی از محاسبه‌گر‌های قانون اهم وجود دارند و سایت‌هایی مانند Steam Engine (steam-engine.org)، این کار سنگین را برای شما انجام می‌دهند.

تا جایی که بدانید چطور این نتایج را استفاده کنید، برای شما خوب است. اما اگر می‌خواهید که کنترل داشته باشید، این راهنما شما را راه می‌اندازد.

هیچ چیز جادویی و اسرارآمیزی درباره‌ی قانون اهم وجود ندارد. تعداد کمی فرمول است که معمولاً داخل یک مثلث نمایش داده می‌شوند و هر کس می‌تواند به آسانی یاد بگیرد و این فرمول‌ها را با هر ماشین حساب ساده‌ای استفاده کند.

مثلث

داخل مثلث شما می‌توانید سه جزء اصلی در هر مدار الکتریکی را مشاهده می‌کنید که با حروف V، I و R نشان داده می‌شوند. من این مثلث را به صورت ((V روی I ضرب در R)) بیان می‌کنم. سخت‌ترین قسمت آن، به یاد نگه‌داشتن این است که حروف نماد چه چیز‌هایی هستند و حتی آن هم بسیار آسان است.

V= ولتاژ (ولتاژ باتری شما)

I= جریان (آمپراژی که توسط کویل شما کشیده می‌شود)

R= مقاومت (مقاوت کویل شما به اُهم)

خوب، چگونه از مثلث قانون اهم استفاده می‌کنیم؟ مجدداً، به سادگی – این مثلث به صورت تصویری رابطه‌ی بین ولتاژ، جریان و مقاومت را نشان می‌دهد. در مثال زیر، ما بررسی خواهیم کرد که چگونه از این مثلث و فرمول‌ها استفاده کرده تا به شما کمک کنیم تا کویل‌هایی بسازید که جریان و وات مورد نظر شما را داشته باشند.

محاسبه‌ی جریان

اگر می‌خواهید جریانی که از طریق یک مقاومت (کویل شما) عبور می‌کند را مشخص کنید فرمول آن به این صورت است:

I= V ÷ R یا I= V/R

ما چگونه به آن رسیدیم؟ به مثلث نگاه کنید و می‌بینید که برای پیدا کردن جریان (I)،‌ شما باید ولتاژ (V) را بر مقاومت (R) تقسیم کنید.

بیاید این فرمول را در یک مثال در زندگی واقعی استفاده کنیم. اگر شما در حال استفاده از یک ماد مکانیکی باشید، با یک باتری تازه شارژ شده، شما ۴.۲ ولت در تئوری برای انرژی دادن به کویلتان دارید. اگر کویل شما 0.5 Ω باشد، شما الآن همه چیز را برای تعیین جریان به آمپر، در اختیار دارید:

I= 4.2 V ÷ 0.5 Ω یا I= 4.2/0.5

I=8.4 A

همان طور که می‌بینید، با کویل ۰.۵ اهمی و یک باتری تازه شارژ شده در ۴.۲ ولت، جواب حداکثر جریان عبوری ۸.۴ آمپر خواهد بود. اگر باتری شما محدودیت ۱۰ آمپر داشته باشد، شما به راحتی در زیر این محدودیت هستید. فراموش نکنید که استفاده از ماد مکانیکی دوتایی به صورت سری، مقدار جریان آمپراژ دریافتی از باتری را دو برابر خواهد کرد و شما باید کویل‌هایی با مقاومت دو برابر بسازید تا ایمن باشد. همچنین توجه کنید که زمانی که باتری تخلیه می‌شود، جریان نیز کاهش می‌یابد. برای مثال، زمانی که باتری با همان بار کاری به ۳.۷ ولت می‌رسد، جریان به ۷.۴ آمپر افت خواهد کرد (0.5 اهم / 3.7 ولت)

محاسبه‌ی توان (وات)

توان تولیدی در کویل یا وات احتمالاً مورد بعدی است که شما می‌خواهید بدانید. این در مثلث نشان داده نشده است اما فرمول آن ساده است. فقط کافی است تا جریان در مدارتان را در ولتاژ اعمال شده ضرب کنید.

P = V x I

در مثال اولیه‌ی ما، این فرمول به شکل زیر خواهد بود:

P= 4.2 V x 8.4 A

P= 35.3 W

بنابراین کویل ۰.۵ اهمی با یک باتری شارژ شده‌ی کامل با ۴.۲ ولت، حداکثر 8.4 آمپر جریان خواهد کشید و ۳۵.۳ وات توان به شما می‌دهد. می‌توانید مشاهده کنید که با افزایش مقاومت کویل شما، هم جریان و هم وات افت خواهند کرد.

محاسبه‌ی مقاومت

فرمول دوم قانون اهم که برای ما می‌تواند کاربردی باشد، محاسبه‌ی مقاومت است. فرض کنیم که شما یک باتری با محدودیت جریان ۱۰ آمپر دارید و می‌خواهید حداقل مقاومتی که می‌توانید به صورت ایمن و بدون عبور از نرخ تخلیه‌ی پیوسته‌ی باتری (CDR) استفاده کرد را مشخص کنید.

برای محاسبه، از فرمول زیر استفاده خواهید کرد:

R= V ÷ I

از آن جایی که می‌دانید CDR باتری برابر با ۱۰ آمپر است، شما احتمالاً ۹ آمپر را برای محاسبه‌ی خود هدف می‌‌گیرید تا برای خودتان ۱ آمپر فضای اطمینان داشته باشید. شما همچنین می‌دانید که ولتاژ حداکثر شما در یک ماد تک باتری، 4.2 ولت خواهد بود. بنابراین محاسبه به این صورت خواهد بود:

R= 4.2 V ÷ 9 A

R= 0.47 Ω

نتیجه به شما می‌گوید که حد ایمن حداقل برای باتری ۱۰ آمپر، ۰.۴۷ اهم است – هرچیزی پایین‌تر از آن باعث می‌شود شما از حد مجاز جریان باتری عبور کنید، اگر شما یک باتری ۲۵ آمپر داشته باشید، مقاومت حداقل شما به ۰.۱۷ اهم کاهش می‌یابد.

R= 4.2 V ÷ 25 A

R= 0.17 Ω

محاسبه‌ی ولتاژ

در نهایت و احتمالاً موردی که خیلی برای ما کاربردی نیست، شما می‌توانید با استفاده از مثلث، ولتاژ را در یک مدار، در صورتی که مقدار دو متغیر‌ دیگر را بدانید، محاسبه کنید.

برای حل کردن معادله برای ولتاژ، زمانی که جریان و مقاومت مشخص است، فرمول به صورت زیر است:

V= I x R

این‌ها به چه معنی است؟

در واقع، پر‌کاربردترین فرمول برای ویپر‌ها، آن سه فرمول‌هایی هستند که جریان (I=V ÷ R)، توان (P= V x I) و مقاومت (R = V ÷ I) را محاسبه می‌کنند. این‌ها به شما این امکان را می‌دهند که جریانی که کویل‌ شما می‌کشد و واتی که به دست می‌دهد را محاسبه کنید. با افزایش مقاومت، جریان و توان افت خواهند کرد. اگر شما مقاومت را کاهش دهید، جریان و توان افزایش خواهند یافت. فرمول مقاومت به شما این امکان را می‌دهد که حداقل مقاومت امن را بر اساس نرخ تخلیه‌ی پیوسته‌ی باتری (CDR) محاسبه کنید.

این‌ها همه اطلاعات خوبی هستند که به شما کمک می‌کنند تا در محدوده‌ی ایمن باتری خود باشید و مقدار توان کویلتان را تنظیم کنید تا به رستگاری در ویپ کشیدن خود برسید. ملاحظات دیگری مانند زمان کار افتادن کویل و گرمای کویل شما وجود دارد که به وسیله‌ي اندازه‌ی سیم (وایر) و حجم آن محاسبه می‌شود. قانون اهم هیچ کدام از آن‌ها را مشخص نمی‌کند و یک سایت مانند Steam Engine می‌تواند مفید باشد.

یک توصیه‌ی نهایی و حیاتی: همیشه فرض کنید که ولتاژ باتری شما معادل یک باتری کاملاً شارژ شده است: 4.2 ولت برای یک ماد تک باتری یا ماد باتری موازی یا 8.4 ولت برای ماد سری دوتایی. عده‌‌ای می‌گویند که کویل هیچ‌گاه ولتاژ واقعی یک باتری را به علت افت در درون ماد، نمی‌بیند. اما ایمن باشید، همیشه ولتاژ کامل باتری در تئوری (در شارژ کامل) را در محاسباتتان استفاده کنید.