محوّل سعة البطارية (mAh ⇄ Wh)
المدخلات
| اتجاه التحويل | mAh → Wh |
|---|---|
| سعة البطارية | 10,000 mAh |
| الطاقة | 37 Wh |
| الجهد الاسمي | 3.7 V |
محوّل سعة البطارية (mAh ⇄ Wh)
تحويل سعة البطارية بين ملّيأمبير-ساعة (mAh) وواط-ساعة (Wh). أدخل السعة والجهد للحصول على الطاقة، أو أدخل الواط-ساعة للحصول على mAh.
المدخلات
النتائج
أدخل قيمة لعرض النتائج.
سعة البطارية (mAh ⇄ Wh)
تُعبَّر سعة البطارية في معظم المنتجات الاستهلاكية بوحدة ملّيأمبير-ساعة (mAh)، غير أن الطاقة الكهربية الفعلية المخزّنة تُقاس بالواط-ساعة (Wh). يعتمد التحويل بين الوحدتين على الجهد الاسمي للخلية، وهو ما يتناوله هذا الحاسب في الاتجاهين.
معادلة التحويل
تنبثق العلاقة بين السعة والطاقة مباشرةً من تعريف القدرة الكهربية:
E(Wh)=1000Q(mAh)×V(V)حيث السعة بالملّيأمبير-ساعة و الجهد الاسمي للخلية بالفولت. وعند قلب المعادلة:
Q(mAh)=V(V)E(Wh)×1000يُحوَّل ملّيأمبير-ساعة إلى أمبير-ساعة بقسمته على 1000 (1 Ah = 1000 mAh)، ثم يُضرب أمبير-ساعة في الفولت للحصول على الواط-ساعة (1 Ah × 1 V = 1 Wh).
الفرق بين mAh وWh
تقيس ملّيأمبير-ساعة الشحنة الكهربية — أي كمية التيار التي يستطيع توصيلها لمدة ساعة واحدة. أما الواط-ساعة فتقيس الطاقة — أي الشغل الفعلي الذي يستطيع الجهاز إنجازه. وبما أن الطاقة تتناسب مع الجهد، فإن نفس السعة بالـmAh قد تعني كميات مختلفة من الطاقة تبعاً لجهد الخلية.
مقارنة بين بنكَي طاقة، كلاهما مُقنَّن بـ10,000 mAh:
| الجهد الاسمي | السعة | الطاقة |
|---|---|---|
| 3.7 V (ليثيوم أيون — خلية واحدة) | 10,000 mAh | 37 Wh |
| 7.4 V (خليتان ليثيوم أيون على التوالي) | 10,000 mAh | 74 Wh |
يخزّن البنك الثاني ضعف طاقة الأول رغم تطابق تقييم الـmAh. لهذا السبب تعتمد شركات الطيران وهيئات السلامة الواط-ساعة معياراً للتنظيم: خطر الاشتعال يرتبط بمقدار الطاقة لا بالشحنة وحدها.
اختيار الجهد الاسمي المناسب
يتوقف الجهد الاسمي الواجب استخدامه على تركيبة الخلية وتوصيلاتها:
- ليثيوم أيون (Li-ion): 3.6–3.7 V للخلية الواحدة. التركيبة الأكثر شيوعاً في الهواتف الذكية والأجهزة المحمولة.
- ليثيوم بوليمر (LiPo): 3.8 V للخلية. شائع في الأجهزة الرفيعة.
- البطاريات القلوية AA/AAA: 1.5 V اسمياً (1.2 V لبطاريات NiMH القابلة للشحن).
- خرج USB: لا يُستخدم الجهد 5 V في هذه الحسابات. ترفع بنوك الطاقة جهد الخلية الداخلية (3.7 V) إلى 5 V عبر دائرة رافعة، وتنتج عن ذلك خسائر تحويل تجعل قيمة 5 V تُضخّم الطاقة الفعلية.
القيمة الصحيحة هي الجهد الاسمي للخلية المدوّن على ملصق البطارية الداخلية أو في ورقة المواصفات الفنية للمنتج.
مثال محلول
بنك طاقة مُقنَّن بسعة 20,000 mAh وجهد خلية داخلي 3.7 V. هل يقع ضمن حدّ الـ100 Wh المسموح بحمله في مقصورة الركاب وفق لوائح الرابطة الدولية للنقل الجوي (IATA)؟
E=1000Q×V=100020,000mAh×3.7V=74Whبنتيجة 74 Wh، يقع هذا البنك ضمن الحدّ المسموح به (100 Wh) ويمكن حمله في المقصورة دون الحاجة إلى موافقة مسبقة من شركة الطيران.
حدود بنوك الطاقة على متن الطائرات
تحدّد لوائح البضائع الخطرة الصادرة عن الرابطة الدولية للنقل الجوي (IATA) ضوابط حمل بنوك الطاقة بالبطاريات الليثيومية في أمتعة المقصورة على النحو الآتي:
- حتى 100 Wh: مسموح به دون موافقة مسبقة، بحدّ أقصى جهازين احتياطيين للشخص الواحد.
- 100–160 Wh: مسموح به بموافقة مسبقة من شركة الطيران، بحدّ أقصى جهازين.
- أكثر من 160 Wh: غير مسموح به في المقصورة أو في الأمتعة المسجّلة للاستخدام الشخصي.
قد تُطبّق بعض شركات الطيران قيوداً أشدّ، لذا يُستحسن التحقق من سياسة الناقل قبل السفر.
حدود دقة الحاسب
يفترض هذا الحاسب كفاءة تحويل كاملة (100٪) ويستخدم جهداً اسمياً ثابتاً طوال دورة التفريغ. في التطبيق العملي، تكون الطاقة القابلة للاستخدام أقل بسبب:
- خسائر المقاومة الداخلية أثناء التفريغ.
- انخفاض الجهد في نهاية دورة التفريغ.
- تأثير درجات الحرارة على أداء الخلية.
- خسائر الدائرة الرافعة عند رفع الجهد من 3.7 V إلى 5 V عند خرج USB.
يُقنَّن خرج بنوك الطاقة في الغالب بالسعة عند منفذ USB، مما يعني أن السعة الداخلية للخلية بالـmAh وسعة الخرج المُقنَّنة (بالـmAh عند 5 V) قد تتباين بنسبة تتراوح بين 15٪ و25٪.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
لماذا تعتمد شركات الطيران الواط-ساعة بدلاً من mAh لتنظيم بنوك الطاقة؟
تعتمد شركات الطيران الواط-ساعة (Wh) لأنها تقيس الطاقة الفعلية المخزّنة بصرف النظر عن الجهد الكهربي. سعة 10,000 mAh تُنتج كميات مختلفة من الطاقة بحسب جهد الخلية: خلية ليثيوم أيون بجهد 3.7 V تخزّن 37 Wh، في حين تخزّن حزمة بجهد 7.4 V نفس السعة ولكنها تُنتج 74 Wh.
تحدّد لوائح الرابطة الدولية للنقل الجوي (IATA) الحدّ الأقصى لبنوك الطاقة المحمولة في مقصورة الركاب بـ100 Wh للجهاز الواحد (وتصل إلى 160 Wh بموافقة مسبقة من شركة الطيران)، إذ يرتبط خطر الاشتعال بمقدار الطاقة لا بالشحنة وحدها.
ما الجهد الذي يُستخدم عند تحويل سعة بنك الطاقة؟
يُستخدم الجهد الاسمي للخلية المدوّن على البطارية أو في ورقة المواصفات الفنية. تعمل معظم بنوك طاقة ليثيوم أيون بخلايا بجهد 3.6–3.7 V، أما بنوك ليثيوم بوليمر (LiPo) فيبلغ جهدها الاسمي 3.8 V.
إذا كان المنتج يذكر الواط-ساعة فقط، يُقسَم الرقم على الجهد الاسمي للحصول على السعة بـmAh. لا يُستخدم جهد خرج USB (5 V) في هذه الحسابات، إذ يشمل هذا الجهد خسائر التحويل الناتجة عن الدائرة الرافعة الداخلية.
كيف يُحوَّل الواط-ساعة إلى ملّيأمبير-ساعة؟
تُعاد ترتيب المعادلة على النحو الآتي: mAh = (Wh × 1000) ÷ V. مثلاً، بطارية سعتها 37 Wh بجهد 3.7 V تحمل سعة تساوي (37 × 1000) ÷ 3.7 = 10,000 mAh. يكفي التبديل إلى وضع "Wh → mAh" في الأعلى ثم إدخال قيمة الطاقة والجهد، وستُحسَب النتيجة تلقائياً.
التالي الموصى به
محوّل وحدات الطاقة
حوّل الطاقة بين الجول، والكيلوجول، والسعرة الحرارية الكبرى، وساعة الواط، وساعة الكيلوواط، والوحدة الحرارية البريطانية (BTU)، والإلكترون فولت.