Чи вимірює mAh, як довго триватиме акумулятор?

Я знаю, mAh розповідає, скільки міліампер може здати акумулятор за годину. Але це також говорить про те, скільки годин буде тривати акумулятор? Вибачте, але я насправді не розумію. Якщо ми говоримо про резервуар з водою, на моє враження, mAh - це як великий кран, а не скільки води в баку. Я дуже розгублений, чому ми вимірюємо ємність акумулятора в мАг, якщо моє розуміння щодо цього правильне.

mAh (або mA · h) - це не скільки міліампер акумулятор може доставити за годину. Це було б мА / год. Струм , вимірюваний в амперах , - це вже швидкість наповнення. Спеціально, один Ампер один кулон в секунду. Отже, якщо струм як швидкість, то mA / h - це як прискорення, а mAh - як відстань.

Швидше, mAh - це одиниця заряду . Це те, що ви отримуєте, примножуючи струм на час. Помноживши на час, частина ампера "за раз" скасовується, і ви повертаєтесь до зарядки.

Якщо ампер - це кулон на секунду, то:

$$\require{cancel} 1~\mathrm{mAh} = 1\cdot10^{-3}~\mathrm{\frac{C}{s}h}$$

і за розмірним аналізом :

$$\require{cancel} \frac{1\cdot10^{-3}~\mathrm{C\cancel{h}}}{\cancel{\mathrm{s}}} \frac{60\cancel{\mathrm{s}}}{1\cancel{\mathrm{min}}} \frac{60\cancel{\mathrm{min}}}{1\cancel{\mathrm{h}}} = 3.6~\mathrm{C}$$

Наприклад, якщо ви черпаєте 1 мА протягом 1 години з акумулятора, ви використовували 1 мА · 1 год = 1 мАг заряду. Якщо ви намалюєте 2 мА протягом 5 годин, ви використовували 2 мА · 5 год = 10 мАг.

Ви можете приблизно визначити, як довго триватиме акумулятор, поділивши його загальний заряд (в мАг) на ваш номінальний струм навантаження (в мА). Скажімо, у вас є акумулятор на 1800 мАг, і ви підключаєте його до навантаження 20 мА:

$$\require{cancel} \frac{1800~\mathrm{mA\cdot h}}{20~\mathrm{mA}} = \frac{1800\cancel{\mathrm{mA}}\cdot\mathrm{h}}{20\cancel{\mathrm{mA}}} = 90~\mathrm{h}$$

Це наближення, оскільки:

• Ємність заряду (число, виміряне в мАг) визначається шляхом вимірювання того, скільки заряду можна зняти з акумулятора, перш ніж напруга впаде до деякого довільно вибраного рівня, коли акумулятор вважається "розрядженим". Це може бути, а може і не бути порогом, при якому ваша схема більше не функціонує. Виробники акумуляторів, бажаючи зробити свої батареї максимально гарними, зазвичай вибирають дуже низьку порогову напругу.

• Якщо припустити, що ви розглядаєте заряд, доступний лише до деякого порогу напруги, фактичний заряд батареї залежить від температури та швидкості вивантаження. Нижчі температури сповільнюють хімічну реакцію в акумуляторі, ускладнюючи витяг заряду. Більш високі показники розряду збільшують втрати в акумуляторі, зменшуючи напругу, тим самим швидше потрапляючи на граничний поріг "розрядженого" напруги.

• Різниця в електричному потенціалі, що надається хімічними речовинами в акумуляторі, фактично постійна; що призводить до зниження напруги - це виснаження хімічних речовин навколо електродів та деградація електродів та електроліту. Ось чому напруга акумулятора може відновитись після періоду без використання . Отже, точка, в якій досягається порогова напруга, насправді може бути досить складною для визначення.

Якщо ви зможете знайти хороший аркуш даних для свого акумулятора, він може дати деяке розуміння параметрів, за якими проводилися ці розрахунки.

Milliamp-годин - це міра поточної потужності в часі. Це представлення того, скільки загального заряду має акумулятор. Якщо ви використовуєте акумулятор для роботи чимось, що не потребує великого струму, це триватиме довго.

Майте на увазі, що батареї (осередки, дійсно) мають нелінійну характеристику виснаження. Навіть незважаючи на те, що мільярд-години є обмеженою кількістю заряду, ви повинні усвідомити, що не все це буде придатним для використання при заданому навантаженні при заданій напрузі, і що значення, яке надає виробник, як правило, стосується випадку, коли осередок живить. щось із низькими вимогами струму. У цій ситуації ви отримуєте майже всю наявну енергію. Однак коли ви живите щось, що вимагає більше струму, ви фактично не отримаєте повну потужність.

Технічна редакція, за коментарями Філа: Сказавши "... ви фактично не отримаєте повну потужність". Я маю на увазі: "Ви фактично не отримаєте повну потужність з одиничним навантаженням, яке вимагає певної напруги для роботи". Напруга в клітині знизиться і стане недостатньою для навантаження, і в цей момент заряд все ще знаходиться в комірці, але це не обов'язково використовувати.

Розглянемо таблицю даних для клітин Energizer AA . Наводиться діаграма, яка показує різні потужності за мільярдну годину при різних навантаженнях:

Якщо ви постійно будете живити пристрій з 25 мА, комірка матиме приблизно 2750 мАг. Якщо поділити цей струм на ємність, 2750/25, ви отримаєте кількість годин, які може витримати акумулятор: 110. Якщо навантаження становить 500 мА, корисна ємність клітини фактично падає приблизно до 1500 мАг, а 1500/500 - всього 3 години.

Такі пристрої, як пульти дистанційного керування, не використовують постійне живлення. Вони проводять більшу частину свого часу в режимі очікування або «сну», а споживають енергію лише при натисканні кнопки. У цих випадках осередки залишатимуться життєздатними та живитимуть пристрій дуже довго. Таблиця потужностей за мільярдну годину заснована на використанні, а не на простої.

Вплив на навколишнє середовище та фізика зірвуть хімію в клітині навіть тоді, коли вона не використовується. Лист даних передбачає, що ви працюєте зі свіжими клітинами та в певних умовах навколишнього середовища.

Як дуже грубе керівництво, воно дасть вам фігуру парку кулі для поточного / часу. Таким чином, очікується, що акумулятор ємністю 100 мАг дасть 10 год при 10 мА або 1 год при 100 мА. Насправді ви отримуєте менше. Це залежатиме від типу акумулятора, його віку, стану, температури тощо.

Струм - вектор заряду в часі через навантаження, тобто. Це швидкість кулонів в секунду. Отже, щоб отримати вимірювання заряду, тоді ми множимо швидкість на час. Наприклад, ми отримали одноразовий марафонський спринт. Якби я міг спринтувати швидкість 10 км / год цілу годину, то я би пробіг 10 км. Швидкість у км / год вже посилається як швидкість з часом, тому її більш прямий вперед напрацювати. Якби у нас була певна одиниця для вимірювання швидкості, давайте скажемо, якщо:

1 Гонзалес = 1 км / год

Тоді мій рейтинг того, що я зможу підтримувати швидкість 10 км / год протягом години, складе 10 ГГц (Гонзалес Години).