Чому батареї вимірюються в ампер-годинах, а споживання електроенергії вимірюється в кіловат-годинах?

Я читав про використання енергії в акумуляторах і не зовсім розумію, чому він вимірюється в інших одиницях, ніж використання електрики вдома. Ампер-година не включає міру вольт. Але я розумію, що акумулятор має постійну напругу (1,5 В, 9 В, ...) стільки ж, скільки і електропостачання вдома (120 В, 220 В, ...). Тому я не бачу, чому вони мають різні одиниці, за якими вони вимірюються.

- це міра енергії, за яку клієнтам сітки виставляють рахунок і зазвичай відображається на вашому рахунку в легко зрозумілих числах (0-1000, а не 0-1 або дуже велика кількість; діапазони, які, на жаль, бентежать багатьох людей) .$kW \cdot h$

- міра електричного заряду. Акумулятор (або конденсатор) може зберігати більш-менш певну кількість заряду незалежно від умов його роботи, тоді як його вихідна енергія може змінюватися. Якщо крива напруги для акумулятора в певних робочих умовах відома (схема, температура, термін служби), то її вихідна енергія також відома, але не інакше, хоча ви можете привести кілька непоганих оцінок.$A \cdot h$

Перетворити з в k W ⋅ h для джерела постійної напруги, помноживши на цю напругу; для мінливого напруги і / або джерела струму, інтегрування по часу: 1 K Вт ⋅ $A \cdot h$$kW \cdot h$

Примітка про напругу акумулятора: Номінальна напруга акумулятора "номінальна". Повністю заряджений 12-вольтовий свинцево-кислотний акумулятор насправді заряджається близько 14,4 вольт і випадає, коли ви черпаєте з нього енергію. Фактична напруга акумулятора залежить від ряду факторів, не обмежених станом заряду, віком батареї, профілем навантаження, хімією тощо, ... Наприклад, літій-іонний акумулятор 3,7 В (номінальний) може заряджатися напругою 4,15 вольт і зменшити до ~ 2,7 вольт, перш ніж вимагати підзарядки.

Ватт-годин (або кВт-год.) - це показник ємності акумулятора енергії, тоді як підсилювач буде позначати, скільки ампер мінімум можна витягнути з акумулятора за повну зарядку протягом години, перш ніж вона вже не може працювати забезпечення цього рівня потоку (можливо, на номінальній напрузі або вище?). Вони тісно пов'язані, але не рівнозначні. Деякі батареї розроблені більше для приладів витягу з високим струмом, тоді як інші розраховані на тривалий час для приладів з низьким струмом.

Додано: Тепер, переглядаючи акумулятор свого мобільного телефону, помічаю, що на ньому надруковані всі три оцінки. Це літій-іонний акумулятор, номінальна напруга якого становить 3,7 В. Його енергетична потужність позначена як 4,81 Вт-год. Показник електричного заряду становить 1300 міліампер-годин. Це, мабуть, вказує на те, що енергія = напруга * електричний заряд (принаймні, з точки зору номіналу акумулятора), хоча я думаю, що це рівняння приховує той факт, що відбувається інтеграція P = VI, що відбувається і що V більше схожий на середнє значення, ніж константа, що, ймовірно, дає досить гарне наближення.

Те, як працює акумулятор, загальні кулони, які він може штовхати, випадає безпосередньо, ніж загальна енергія, яку вона може зберігати. Напруга не є постійним. Він змінюється залежно від рівня заряду, і відносини між ними можуть бути зовсім різними між акумуляторами. Все це означає, що Ах більше стосується виробників акумуляторів, ніж Wh або Joules.

Джоулі, звичайно, можуть бути актуальними для дизайну схем, тому ця інформація доступна, просто не включена у звуковий біт на 2 секунди, який називається Amp-hour. Таблиці даних про акумулятор можуть бути досить складними. Як і в більшості речей, існує безліч компромісів, і детальна інформація - це не одне число. Якщо вам доведеться вибрати лише два числа, щоб швидко охарактеризувати акумулятор, вольтові та підсилювальні години настільки ж хороші, як і будь-які, і це те, на що сходилася галузь.

Напруга батареї змінюється протягом життя. Струм задається ланцюгом, до якого він підключений.

Оскільки струм є постійним відомим значенням і його можна передбачити, а напруга не може, одиниці знаходяться у значенні, яке можна передбачити.

Ваша електроенергія є постійною напругою і її можна передбачити.

Один з факторів, який ще не згадується, полягає в тому, що оскільки батареї мають певну кількість внутрішнього опору, витягнення більше струму призведе до осідання напруги. Припустимо, гіпотетично, що певний акумулятор, який розрядився певної кількості, буде живити 12 вольт при подачі 10 мА, або 10 вольт при подачі 100 мА. Витягнення 10 мА з акумулятора протягом 10 годин розряджає його приблизно стільки, скільки малює 100 мА протягом години, але в колишньому сценарії акумулятор постачав би на 20% більше «корисної» енергії. Ключовий момент: більша частка енергії в акумуляторі буде втрачена при спробі її швидкого зливу, ніж при спробі повільно її злити.

Лінії електропередачі також мають певний рівень опору, і можуть застосовуватися подібні фактори, але напруга лінії, що досягає метри постійного споживача, зазвичай не відчутно впливає на використання цього замовника. Енергетична компанія могла б поставити один підсилювач на 105 вольт, використовуючи на 20% менше енергії (за одиницю часу), ніж потрібно для постачання одного ампера на 126 вольт. Якби клієнтам виставляли рахунок за ампер-годину, електроенергетичні компанії стимулювали б постачати свою енергію при мінімальній напрузі. Розрахунок за кВт / год означає, що споживач, що підлягає оплаті, буде пропорційним кількості енергії, яку енергетична компанія повинна виробляти для її постачання. Між іншим, деякі пристрої (наприклад, індукційні двигуни) часто подають менший струм при більш високих напругах (виконуючи таку ж роботу),

Просто "Amp.Hour" - це не наукова одиниця чи одиниця СІ. Amp.hr - це рейтинг, який використовують виробники акумуляторів, але через те, що одна ампре = один кулон на секунду, при множенні на одну годину два коефіцієнти часу відміняються, а результат просто 1 Amp.Hr = 3600 кулонів заряду, не враховуючи фактору часу . Тож трохи диму та дзеркал від виробників акумуляторів. Якщо ви хочете по-справжньому знати, як працює ваш акумулятор, вам доведеться подивитися трохи глибше, ніж приймати слово продавців ...!