Измеряет ли мАч продолжительность работы батареи?

62

Я знаю, что mAh сообщает, сколько миллиампер может доставить батарея за час. Но значит ли это, сколько часов хватает батареи? Извините, но я не совсем понял. Если говорить о резервуаре для воды, то, как мне кажется, mAh - это то, насколько велик кран, а не то, сколько воды в резервуаре. Я действительно смущен тем, почему мы измеряем емкость батареи в мАч, если мои представления об этом верны.

batteries

— supertonsky
источник

1

МАч батареи - это «общий» индикатор того, как долго батарея будет работать. Батарея на 3000 мАч прослужит в 3 раза больше, чем батарея на 1000 мАч (в той же схеме / применении). Однако ни один из них не будет действовать в течение общего «текущего времени», указанного производителем, из-за потерь и минимальных требований схемы / приложения.

— Guill

5

Нет - это то, сколько воды в баке, а не насколько большой кран. мА (или Ампер) - это уже единица измерения «в секунду», например, по аналогии с водой: галлонов в час. Таким образом, mAh эквивалентно (галлонам / часам) * h = галлонам воды.

— Обратный инженер

79

мАч (или мАч) - это не столько миллиампер, сколько батарея может доставить за час. Это было бы мА / ч. Ток , измеренный в амперах , уже является нормой. Специально, один ампер - один кулон в секунду. Таким образом, если ток равен скорости, то мА / ч - ускорение, а мАч - расстояние.

Скорее мАч это единица заряда . Это то, что вы получаете, когда умножаете ток на время. Умножая на время, часть «на время» ампер отменяется, и вы возвращаетесь к зарядке.

Если ампера является кулоном в секунду, то:

1 m A h = 1 \cdot 10^{- 3} \frac{C}{s} h

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

и с помощью размерного анализа :

\frac{1 \cdot 10^{- 3} C h}{s} \frac{60 s}{1 m i n} \frac{60 m i n}{1 h} = 3.6 C

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

Например, если вы потребляете 1 мА в течение 1 часа от батареи, вы использовали 1 мА · 1 ч = 1 мАч. Если вы рисуете 2 мА в течение 5 часов, вы использовали 2 мА · 5 ч = 10 мАч.

Вы можете определить приблизительную продолжительность работы батареи, поделив ее общий заряд (в мАч) на номинальный ток нагрузки (в мА). Допустим, у вас есть аккумулятор на 1800 мАч, и вы подключаете его к нагрузке 20 мА:

\frac{1800 m A \cdot h}{20 m A} = \frac{1800 m A \cdot h}{20 m A} = 90 h

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

Это приближение, потому что:

Зарядная емкость (число, измеренное в мАч) определяется путем измерения того, сколько заряда может быть снято с батареи до того, как напряжение упадет до некоторого произвольно выбранного уровня, когда батарея считается «разряженной». Это может быть или не быть порогом, при котором ваша схема больше не работает. Производители батарей, стремясь к тому, чтобы их батареи выглядели как можно лучше, обычно выбирают очень низкое пороговое напряжение.
Предполагая, что вы рассматриваете заряд, доступный только до некоторого порога напряжения, фактический заряд, доступный от батареи, зависит от температуры и скорости, с которой вы ее разряжаете. Более низкие температуры замедляют химическую реакцию в батарее, затрудняя извлечение заряда. Более высокие скорости разряда увеличивают потери в батарее, уменьшая напряжение, тем самым быстрее достигая предела «разряженного» напряжения.
Разница электрического потенциала, обеспечиваемая химическими веществами в батарее, фактически постоянна; то, что вызывает снижение напряжения, - это истощение химических веществ вокруг электродов и разрушение электродов и электролита. Вот почему напряжение батареи может восстановиться через некоторое время без использования . Таким образом, точка, в которой достигается пороговое напряжение, может быть довольно сложной для определения.

Если вы можете найти хорошую таблицу данных для вашей батареи, она может дать некоторое представление о параметрах, при которых были сделаны эти вычисления.

— Фил Фрост
источник

2

Очень хорошо объяснил. Таким образом, мАч - это общее расстояние, пройденное при умножении скорости на время. То же самое касается ампер при умножении на время, мы получаем общий заряд.

— супертонский

3

@supertonsky да. За исключением, я бы сказал, что заряд не генерируется ; это просто перемещено. Батарея, по существу , насос для заряда (но не нагнетательный насос , то это другое дело).

— Фил Фрост

Вы также можете сказать: '/' = 'per', while '.', Или 'x', или часто '' = 'для an'. Таким образом, 2000 мАч - это 2000 мА на час.

— RJR

12

Миллиамперные часы - это показатель текущей емкости с течением времени. Это представление о полной зарядке батареи. Если вы используете аккумулятор для работы с чем-то, что не требует большого тока, оно будет работать долго.

Имейте в виду, что батареи (действительно, элементы) имеют нелинейную характеристику истощения. Даже несмотря на то, что миллиампер-часы - это ограниченное количество заряда, вы должны понимать, что не все из них могут быть использованы данной нагрузкой при данном напряжении, и что значение, указанное производителем, обычно для случая, когда элемент питается что-то с низкими требованиями тока. В этой ситуации вы получаете почти всю доступную энергию. Однако когда вы включаете что-то, что требует большего тока, вы фактически не получите полную мощность.

Техническое редактирование, согласно комментариям Фила: «… вы не получите полную мощность». Я имею в виду «Вы не получите полную мощность при той же нагрузке, которая требует определенного напряжения для работы». Напряжение элемента будет падать и станет недостаточным для нагрузки, и в этот момент заряд все еще находится в элементе, но это не обязательно использовать.

Рассмотрим таблицу данных для ячеек Energizer AA . Предоставляется таблица, которая показывает различные мощности в миллиамперах в час при различных нагрузках:

AA истощение батареи мАч

Если вы постоянно подаете питание на устройство с 25 мА, ячейка будет иметь приблизительно 2750 мАч. Если вы разделите этот ток на емкость, 2750/25, вы получите количество часов, в течение которых батарея может его выдержать: 110. Если нагрузка составляет 500 мА, полезная емкость элемента фактически падает примерно до 1500 мАч, а 1500/500 - это всего 3 часа.

Такие устройства, как пульты дистанционного управления, не используют постоянное питание. Они проводят большую часть своего времени в режиме ожидания или в «спящем» режиме и потребляют энергию только при нажатии кнопки. В этих случаях ячейки будут оставаться жизнеспособными и питать устройство в течение очень долгого времени. График емкости в миллиамперах-часах основан на использовании, а не на простое.

Экологические эффекты и физика разрушают химию в клетке, даже когда она не используется. Лист данных предполагает, что вы работаете со свежими клетками и в определенных условиях окружающей среды.

— JYelton
источник

1

«Несмотря на то, что миллиамперные часы часто рассматриваются как ограниченное количество энергии», можно предположить, что, возможно, - это единица энергии, но это не так. Кроме того , при более высоких скоростях разряда, вы делаете получить полную мощность, но вы получите его на более низком напряжении. Обратите внимание, что на графике написано «разряд до 0,8 вольт ».

m A h

$mAh$

— Фил Фрост

Вероятно, мне следует заменить «энергию» на «заряд» для точности. Я не уверен, что понимаю / согласен, что полный заряд мАч доступен при более высоких скоростях разряда. Элемент разряжается, и его напряжение снижается при любой скорости разряда, но это вопрос того, как скоро это произойдет. Не правда ли, что более высокая скорость разряда снижает эффективность элемента и, следовательно, общая емкость мАч уменьшается?

— Джелтон

На самом деле, нет. В батарее так много разделения заряда, которое определяется химическими веществами в нем и количеством этих химикатов, и заряд больше не может идти никуда. При более высокой скорости разряда напряжение на клеммах уменьшается и может менее быстро управлять зарядами, но они все еще разделены. Возможно, вам просто придется подождать, пока они не отделятся, и у вас будет меньше напряжения на клеммах и, следовательно, меньше электроэнергии.

— Фил Фрост

Относится к этому вопросу: почему батареи глубокого цикла рассчитаны в амперах, а не в часах?

— Фил Фрост

Также: сохранение заряда . Если вы также учитываете, что батарея не имеет саморазряда (я полагаю, это справедливо только для некоторых типов батарей), то вы пришли к выводу, что весь заряд должен проходить через нагрузку. Если это саморазряд, то есть точка, в которой более низкие скорости разряда менее эффективны, потому что большая часть энергии теряется на саморазряд. Однако для щелочных батарей саморазрядка очень низкая.

— Фил Фрост

3

Как очень грубое руководство, оно даст вам цифру парковки для текущего / хронометража. Таким образом, батарея емкостью 100 мАч должна давать 10 часов при 10 мА или 1 час при 100 мА. На самом деле вы получаете меньше. Это будет зависеть от типа батареи, ее возраста, состояния, температуры и т. Д.

— Джим Дирден
источник

1

Ток представляет собой вектор заряда во времени через нагрузку, т.е. Это скорость кулонов в секунду. Таким образом, чтобы получить измерение заряда, мы умножаем скорость на время. Например, мы получили марафонский спринт на один час ... если бы я мог бегать со скоростью 10 км / ч в течение целого часа, я бы пробежал 10 км. Скорость в км / ч уже упоминается как скорость с течением времени, так что это более прямое решение Если у нас была конкретная единица измерения скорости, скажем, если:

1 Гонсалес = 1 км / час

Тогда мой рейтинг способности выдерживать скорость 10 км / ч в течение одного часа был бы 10GH (часы Гонсалеса).

— Ту Фам
источник