Что такое ампер-часы и милиампер-часы в аккумуляторе?

Содержание

Обозначение mAh: что это значит

Если посмотреть на пальчиковый аккумулятор, батарею ноутбука или телефона, можно заметить надпись, к примеру, 2000 mAh. Многие знают об этом обозначении лишь поверхностно, связывая цифры с зарядом батареи, то есть считают: чем цифра больше – тем дольше устройство работает. Но все не совсем так.

Что такое ампер часы в аккумуляторе

Аккумулятор – это хранилище энергии. Способность накапливать и отдавать энергию – совершаемая работа. Измеряется накопленная энергия единицами емкости ампер-часами(А*ч) или миллиампер-часами (мА*ч). Каждая батарея обладает емкостью – способностью поддерживать работу на одном заряде с постоянной силой тока в течение определенного периода. Эта же величина влияет на количество энергии, принятое от зарядного устройства. Способность накапливать энергию зависит от типа аккумуляторов и их размеров. Чем больше активная масса, тем большая мощность у аккумулятора.

Маркировка аккумулятора

Что такое ампер-часы и милиампер-часы в аккумуляторе?

Энергию для работы мобильные устройства получают от аккумулятора. Его основная характеристика — электрическая емкость. Измеряется она ампер-часами (обозначается А·ч, Ah). Её значение, например, 55 А·ч в маркировке аккумулятора характеризует время, в течение которого АКБ обеспечит электропитание автономного устройства. Правда, надо уточнить — как оно будет зависеть от уровня потребления энергии самим прибором.

Что такое ампер-часы и милиампер-часы в аккумуляторе?

Что такое ампер-час в аккумуляторной батарее?

Потребители энергии получают определенный ток от батареи или аккумулятора. Как долго они могут работать, зависит от емкости элементов, составляющих батарею. Если нагрузка потребляет ток 1 А, он будет заряжаться 1 Ач в течение часа. Батарея 10 Ач теоретически может питать потребитель, требующий 1 А в течение 10 часов. Для того, которому требуется ток 2 А, время работы от батареи 10 Ач будет сокращено до 5 часов. Резистивные нагрузки (например лампочка) будут потреблять меньший ток при падении напряжения батареи. Потребители, оснащенные преобразователем постоянного тока, могут получать постоянную мощность даже при изменении напряжения, то есть когда напряжение питания падает, они потребляют больше тока.

Итак, давайте опустим напряжение аккумулятора и сосредоточимся только на ампер-часах для определения его емкости. Как батарея 12 В 10 Ач, так и батарея 6 В 10 Ач могут питать потребитель током 1 А в течение 10 часов, но в случае 12 В он будет использовать 12 Вт, а в случае 6 В это будет 6 Вт. Поэтому емкость батарей часто указывается в Втч, то есть батарея на 10 Вт может обеспечить током потребитель мощностью 1 Вт в течение 10 часов. Такие батареи имеют емкость в Ватт-час, соответственно батарея 12 В, 10 Ач -> 120 Вт-ч и 6 В, 10 А-ч -> 60 Вт-ч.

Напряжение, ток, мощность — что это за значения и как они связаны? Позвольте вставить немного теории.

Калькулятор перевода силы тока в мощность

Для расчёта нагрузки на электрическую сеть и затрат электроэнергии можно использовать специальный калькулятор перевода силы тока в мощность. Такая функция появилась недавно, значительно облегчив ручное определение.

Хотя формулы известны давно, далеко не все хорошо знают физику, чтобы самостоятельно определять силу тока в сети. Калькулятор помогает с этим, поскольку для работы достаточно знать напряжение и мощность.

Что такое Ампер-часы в аккумуляторе и как их перевести в Ватт-часы?

Всем привет. Автономность работы ноутбука, мобильного телефона, источника бесперебойного питания -зависит от параметра аккумулятора, именуемой ёмкостью. Измеряется она в миллиампер-часах: mAh или мАч. Для АКБ маломощных устройств или ампер часах: Ah или Ач. Узнав, какой ёмкостью обладает АКБ, можно подвести черту к времени запитывания аккумулятором электроэнергии для потребляемого устройства. Об этом мы и поговорим в статье.

Ампер-часы в аккумуляторе: что это такое?

Время автономной работы мобильного телефона, портативного инструмента или способность отдавать ток стартёру при пуске двигателя автомобиля – все это зависит от такой характеристики АКБ, как ёмкость. Она измеряется в ампер-часах или в миллиампер-часах. По величине ёмкости можно судить о том, сколько времени аккумулятор будет питать электрической энергией то или иное устройство. От неё зависит, как время разряда и заряда аккумулятора. При выборе аккумуляторной батареи для того или иного устройства полезно знать, что обозначает эта величина в ампер-часах. Поэтому сегодняшний материал будет посвящён такой характеристике, как ёмкость и её размерности в ампер-часах.

Что такое мАч: Все, что нужно знать о мобильных аккумуляторах

Аккумулятор — это один из самых важных элементов любого мобильного устройства, без которого оно просто не будет работать.

Для многих пользователей принципы работы литий-ионных аккумуляторов по-прежнему остаются покрытыми завесой тайны. Причем настолько, что их вполне удовлетворил бы ответ в стиле «все дело в волшебных кристаллах».

Чтобы понять основные принципы работы мобильных аккумуляторов вовсе не обязательно несколько лет изучать фундаментальную химию. Но если вы хотите подойти к покупке смартфона максимально ответственно, то не лишним будет разобраться хотя бы в базовой терминологии.

Что такое батарейка «крона» и какие у неё характеристики

Батарея гальванических элементов «Крона» появилась довольно давно, но и по сей день она широко используется для питания большого количества носимой аппаратуры различного назначения. В этой статье мы узнаем, что «Крона» – это батарейка, а не аккумулятор, а также познакомимся с ее современными аналогами и их характеристиками.

Что означают буквы mAh

Возможно, кто-то замечал, что на одних аккумуляторах указывается Wh, а на других mAh. Что это значит? И в чем разница?

Что означает mAh на батарее смартфона

Чаще всего Wh-обозначение можно увидеть на ноутбуковских АКБ для Dell, а mAh значение – на аккумуляторах “Асус”, “Тошиба” и устройствах других фирм. Чтобы понять, в чем различие, нужно разобраться в определениях.

Для ноутбуков и телефонов не нужен мощный аккумулятор, и потому емкость их измеряют в миллиампер-часах, которые записываются как уже известные – mAh (а вот аккумуляторы для авто имеют единицу измерения ампер-час – Ah). Миллиампер является одной тысячной ампера. То есть это не что иное, как производная тока и времени.

Итак, mah – что это значит? За миллиампер-час считают единицу измерения, показывающую количество заряда, сохраненного в батареях. 1 mAh – заряд, передающийся в течение часа по проводнику с силой тока в 1 mA. Когда аккумулятор имеет 2000mAh, он дает ток в 2 ампер (2000 мА) в этот час.

Терминология, понятия, определения

По ГОСТ Р 53165-2008 понятие ёмкости аккумулятора означает “количество электричества, А·ч, которое заряженная батарея может отдать в заданных условиях”. Это определение кажется общим и неконкретным, а вот понятие номинальной 20-часовой ёмкости, обозначаемое, как С20, позволяет лучше понять, о чём идёт речь.

ВАЖНО — не стоит разряжать АКБ до напряжения менее 10,5 В. В этом случае возможно её повреждение или как минимум сокращение числа возможных циклов заряд-разряд.

ГОСТ характеризует C20 как “количество электричества, А·ч, которое отдаёт заряженная батарея при 20-часовом разряде номинальным током при заданных условиях”. Считается, что АКБ не стоит разряжать ниже 10,5 В. Исходя из приведённого значения напряжения, аккумулятор, показанный на фото выше (55 А·ч), способен обеспечивать в течение 20 часов выдачу тока 2,75 А, и при этом напряжение батареи не опускается ниже 10,5 В (55 А·ч : 20 ч = 2,75 А).

Всё вышесказанное относится в первую очередь к автомобильным свинцово-кислотным аккумуляторам, используемым в качестве стартерных АКБ или источников аварийного питания. В электронной технике чаще используются литийионные аккумуляторы, у них свои особенности, но понятие электрической ёмкости распространяется и на них.

Как перевести миллиампер-часы в ампер-часы или ватт-часы

По сути дела, АКБ выступает источником энергии, а её мощность измеряется в ваттах. Мощность определяется произведением тока на напряжение, т. е. P = I × U. Для нашего аккумулятора (55 А·ч) легко узнать, сколько ватт можно от него получить. Исходя из приведённой формулы данных, указанных на маркировке, результат будет равен: 55 А·ч·12 В = 660 Вт·ч.

Можно рассчитать энергию в джоулях. Перевод выполняется на основании соотношения 1 Вт = 3600 Дж/ч. Таким образом, запасённая энергия будет равна 3600 × 660 = 2376000 Дж или 2,376 МДж.

Что такое ампер-часы и милиампер-часы в аккумуляторе?

Ампер-часы как единица измерения — большая величина. Она лучше подходит для мощных потребителей (например, автомобилей, тракторов, прочих аналогичных изделий. Для менее энергоёмких — мобильных или автономных устройств — часто пользуются производными единицами измерения, например, миллиампер-часами (1 ампер = 1000 миллиампер).

Их обозначают: миллиампер·час, или сокращённо — мА·ч. Перевод единиц измерения сделать просто, для этого используется приведённое выше соотношение между ампером и миллиампером. Если ёмкость батареи для телефона равна 1500 mAh, значит, она будет равна 1,5 А·ч (1500 mAh : 1000 = 1,5 А·ч).

Напряжение

Напряжение выражается в вольтах, пишется [В]. Представьте себе двух враждующих собак, которых владельцы держат на поводках. Эти собаки представляют собой группы электрических зарядов и сила, которую они тянут — это напряжение. Чем больше сила взаимодействия между ними, тем больше напряжение. Поэтому нет смысла говорить о напряженности только в одной точке — она всегда определяется между двумя точками.

Что такое ампер-час в аккумуляторной батарее?

Точно так же высота холмов дана над уровнем моря (то есть мера простирается между поверхностью морской воды и вершиной горы) или относительно другой точки, например города, расположенного у его подножия. В обоих случаях это одинаковые высокие части, но измеренные по-разному.

То же самое с напряжением: измеренное относительно одной точки в схеме будет иметь одно значение, а относительно другой — другое значение. Поэтому электроника приняла существование так называемой массы, то есть точки, от которой измеряем все напряжения. Мы измеряем их с помощью вольтметра, подключенного параллельно цепи к источнику напряжения.

Напряжение может существовать и «само по себе». Например покупаем батарейку 1,5 В и она имеет напряжение, близкое к номинальному напряжению между клеммами. Если оставим её лежать в шкафу, напряжение на контактах батареи будет оставаться таким-же через несколько дней, месяцев или даже лет. Со временем конечно напряжение будет уменьшаться в результате химических процессов, происходящих внутри ячейки.

Что такое мощность Ватт [Вт]

Мощность — величина, определяющая отношение работы, которую выполняет источник тока, за определённый промежуток времени. Один ватт соответствует произведению одного ампера на один вольт, но при определении трат на электроэнергию используется величина киловатт/час.

Она соответствует расходу одной тысячи ватт за 60 минут работы. Именно по этому показателю определяется стоимость услуг электроэнергии.

сколько это киловатт в час

В большинстве случаев мощность, которую потребляет прибор, указана в технической документации или на упаковке. Указанное количество производится за один час работы.

Например, компьютер с блоком питания 500 Вт будет крутить 1 кВт за 2 часа работы.

Помочь определить силу тока при известной мощности поможет калькулятор, который делает перевод одной физической величины в другую.

Почему емкость аккумулятора измеряется в ампер часах

Единицы ампер-час нет в системе СИ, она используется только для обозначения энергии в батареях и аккумуляторах. Обозначает величина, энергию, полученную при пропускании тока в 1ампер в течение 60 минут через проводник. По стандарту ГОСТ 2008 г ампер-час определяется, как способность аккумулятора выдавать ток в 200 А при t -18 0 C за измеренный промежуток времени.

Если на аккумуляторе написано 60 ампер часов, что это значит? Аккумулятор работает в границах рабочего напряжения, например от 14,6 до 10,8 В. Он может передать 50 % тока на пуск двигателя 30 А за 1 минут, силой тока 30 А. За это время мотор заведется и генератор пополнит АКБ энергией, а напряжение упадет до 13 В.

Как перевести показатель ампер в ампер-час, спрашивают в сетях. Никак. Ампер – сила тока. Амперчас – количество энергии, емкость. По другому – бак энергии, из которого отбирается ток в амперах. Чем больше отбирается, тем быстрее закончится запас в баке.

Расчет емкости АКБ

Как долго будет освещать салон автомобиля лампочка в 60 Вт. Чтобы определить, насколько хватит емкости аккумулятора, нужно узнать, сколько ватт в ампер-часе.

1 Вт*ч = 1 В х 1 А*ч, где Вт*ч – энергия Е.

Это значит, в аккумуляторе запасено энергии 14,6 х 60 = 876 Вт*ч.

Разрядив батарею до 10,8 В оставим неизрасходованной энергию 10,8 х 60 = 648 Вт*ч.

Всего на освещение можно потратить 876 – 648 = 228 вт*ч.

Сколько времени будет освещаться салон от полностью заряженного аккумулятора автомобиля? 228 : 60 = 3 часа 40 минут.

Это наглядный пример, почему забытые потребители в салоне автомобиля садят емкость аккумулятора на ноль за ночь.

Почему измерение ёмкости проводится в ампер часах?

Что такое «Ампер в час»? – это единица измерения электрического заряда, основное назначение которое выражается ёмкостью АКБ. Внесистемной единице можно дать логическое объяснение.

СПРАВКА! Одним «Ач» считается заряженный электрон, что проходит на протяжении одного часа сквозь площадь металлического проводника при пропускании тока в 1 Ампер.

Что такое Ампер-часы в аккумуляторе и как их перевести в Ватт-часы?

То есть теоретически – полностью заряженная батарея с ёмкостью в 1000 мАч готова демонстрировать силу тока в 1 А в течении 1 ч. Если потребуется ток 10А, то АКБ сможет выдать его в течении 0,1 ч. Если нужен ток в 0,2 А, батарея будет выдавать его за 5 часов. Логика перевода здесь ясно прослеживается.

В малогабаритных аккумуляторах для удобства счисления используют значение миллиампер в час. В редких случаях используют микроампер в час. Этими АКБ оснащаются малые устройства – в основном электроника.

В реалиях ёмкость батареи приводят, опираясь на двадцатичасовой цикл разряда до «Minimum»-значения «Umin» – тот параметр, до которого лучше не доводить перезаряжаемую батарею.

Рассмотрим на реальных примерах, что значит значение ёмкости.

Технические характеристики

Теперь поговорим об основных характеристиках батареек «Крона» и их современных аналогах. Прежде всего практически все источники питания этого типа имеют выходное напряжение 9 В. Исключение по вольтажу могут составлять аккумуляторы того же форм-фактора, но об этом чуть позже.

Рекомендуемый диапазон рабочих температур оригинальной «Кроны» составляет от 0 до +30˚С. А вот современная батарейка Lithium 6122 9V, разработанная немецкой компанией Varta, может работать при температурах от -40 до +60˚С.

По хранению: производители указывают для солевых батареек «Крона» срок хранения 3 года, для щелочных – от 3 до 10 лет. По истечении этого (а нередко и меньшего) срока солевые батарейки просто текут, щелочные теряют заряд – саморазряжаются.

С габаритами источников тока этого типа мы определились выше – они составляют 48.5 х 26.5 х 17.5 мм (В/Ш/Г).

Ток и мощность

Нередко на форумах можно встретить вопрос: «Сколько ампер в Кроне 9v?». Если имеется в виду, какой максимальный ток она может выдать, то для солевых «Крон» ток короткого замыкания составит 250 мА, для щелочных – примерно вдвое больший.

А если говорить о рекомендуемом разрядном токе, то для солевых элементов максимальный допустимый ток разряда составляет 15-20 мА, для щелочных его можно увеличить до 30-40 мА. Только в этом случае срок службы источника питания будет более менее приемлемым, а емкость заявленной. Конкретная же цифра срока службы будет зависеть, естественно, от величины разрядного тока. При емкости 120 мА-ч и разрядном токе 12 мА, к примеру, он составит 120 мА-ч / 12 мА = 10 часов.

Мощность. Мгновенная отдаваемая мощность «Кроны» опять-таки будет зависеть от отдаваемого тока. Если замкнуть солевую батарейку накоротко, то она составит примерно 9 В * 0.25 А = 2.25 Вт. Правда, такую мощность батарейка будет отдавать секунду-другую. Потом напряжение упадет и, соответственно, упадет мощность.

Важно! Стоит помнить, что после нескольких подобных экспериментов с коротким замыканием батарейку можно будет выбросить.

При рекомендуемом максимальном разрядном токе отдаваемая мощность составит 9 В * 0.02 А = 0.18 Вт или 180 мВт для солевых источников и 9 В * 0.04 А = 0.36 Вт или 360 мВт. А если говорить о количестве энергии, которую можно получить от «Кроны», то для солевых источников это значение будет составлять 1.35-2.25 Вт-ч, для щелочных – 4.5- 5.85 Вт-ч.

Какая ёмкость

Стандартная электрическая емкость «Кроны» на 9 вольт в солевом исполнении – 150-250 мА, в щелочном – 500-650 мА (зависит от исполнения, производителя и качества материалов).

Почему используются ампер-часы

Подобная маркировка позволяет легко определить, сколько времени батарея сможет отдавать нужный ток. Для этого достаточно разделить приведённые на маркировке данные об ампер-часах на требуемый ток. Например, от заряженной и исправной АКБ ёмкостью 55 А·ч ток 5,5 А можно получать 10 часов (расчёт прост: 55 А·ч : 5,5 А = 10 ч).

Конечно, оценка приблизительная и не означает, что полученный результат будет соответствовать прогнозам. Дело в том, что при периодической работе АКБ (когда она то подключена, то нет к нагрузке), когда она не отдаёт энергию, её ёмкость несколько восстанавливается. Кроме того, если ток превышает допустимый, то батарея может просто выйти из строя.

Сила тока

Ток, его интенсивность указывается в амперах, пишется [A]. Это результат действия напряжения: как только две группы зарядов смогут взаимодействовать друг с другом через какой-то путь, сила тока будет описывать, как быстро они это делают. То есть сила электрического тока — это количество зарядов, протекающих по цепи в секунду. Тем не менее, никто не считает отдельные электроны, физики изобрели несколько методов для облегчения этого дела.

Что такое ампер-час в аккумуляторной батарее?

Ток определяется в одной точке цепи: в проводе, резисторе, аккумуляторе и так далее. Мы измеряем его с помощью амперметра, подключенного последовательно в цепи — на время измерения он имитирует кусок провода (но амперметр имеет ненулевое сопротивление, которое иногда следует принимать во внимание).

Сколько ампер часов в аккумуляторе автомобиля

Замер емкости АКБ

Емкость батареи — величина переменная, зависит от индивидуальных особенностей аккумулятора. Обычно аккумулятор собирают последовательно, а это значит, емкость измеряется по самой слабой банке. Напряжение суммируется.

Известно, что жидкие кислотные аккумуляторы имеют 6 банок, каждая из них несет напряжение 2,1 – 2,15 В. Емкость – количество энергии в ампер-часах, запасенное в аккумуляторе. Этот показатель – характеристика паспортная.

Найти фактическую емкость можно, измеряя отдачу энергии от полного заряда до минимально возможного разряда при постоянном токе и сопротивлении. Засекается время и сила тока. Их произведение определяет емкость аккумулятора в ампер-часах. Показатель будет отличаться от паспортного, так как емкость аккумулятора постоянно снижается из-за дополнительных химических реакций.

Пример расчета выдаваемого тока в автомобильном АКБ

Что такое Ампер-часы в аккумуляторе и как их перевести в Ватт-часы?

В авто используют увесистые аккумуляторы с большой емкостью. Например, ёмкость аккумулятора 6CT-62N равна 62 Ач. Из этого значения можно рассчитать силу тока, которая будет разряжать устройство равномерно до конечного напряжения. В автомобиле оно равно 10,8 В. Измерения делаются исходя из исходных данных:

  1. Ёмкость – 62 Ач.
  2. Время разряда – 20 часов.
  3. Рабочее U – 12 В.
  4. Конечное напряжение – 10,8 В.

Чтобы узнать, какой ток способен выдавать аккумулятор на протяжении 20 часов, следует:

Дополнительно, перевести ёмкость Ач можно в единицу измерения – кулон. 1 Кл/с = 1 А, или 1 Ач = 3600 Кл.

Как узнать, сколько реально ампер-часов в вашем аккумуляторе?

Рассмотрим процесс проверки ёмкости на примере автомобильного аккумулятора. Но такой разряд под контролем можно сделать для любой батареи. Будут отличаться только измеряемые величины.

Для того чтобы проверить реальные ампер-часы своего аккумулятора, нужно полностью его зарядить. Степень заряженности проконтролируйте по плотности электролита. Полностью заряженная АКБ должна иметь плотность электролита 1,27─1,29 гр./см 3 . Затем нужно собрать схему, показанную на следующем рисунке.

Схема для контрольного разряда аккумулятора

Схема для контрольного разряда аккумулятора

E – номинальная ёмкость батареи,

T – 10 или 20 часов.

Этот процесс требует постоянного контроля напряжения на выводах АКБ. Как только напряжение упадёт до 10,8 вольта (1,8 на банке), разряд нужно остановить. Время, за которое аккумулятор разрядился, вы умножаете на ток разряда. Получается реальная ёмкость батареи в ампер-часах.

Если у вас нет резистора, то можете использовать автомобильные лампочки (12 вольт) подходящей ёмкости. Мощность лампочки подбираете в зависимости от того, какой разрядный ток вам нужен. То есть, если нужен ток разряда 2 ампера, то мощность будет 12 вольт умножить на 2 ампера. Итого 24 ватта.

Разрядка аккумулятора автомобильными лампочками

Разрядка аккумулятора автомобильными лампочками

Можно ли заменить аккумулятор?

Еще лет десять назад старую батарею можно было без особых проблем заменить на новую. Но сегодня гораздо сложнее найти Android устройство со сменным аккумулятором. Тем более, что почти все производители мобильных устройств делают их неизвлекаемыми.

Главная проблема — так называемая «гонка вооружений». Литий-ионные аккумуляторы начали активно распространяться еще в начале девяностых. С тех пор, благодаря техническому прогрессу, их максимально возможная емкость выросла в три раза. Впечатляет, не так ли? Что касается габаритов, то на данный момент размер современного литий-ионного аккумулятора составляет всего треть от своего старшего брата из девяностых.

Другая проблема заключается в том, что процессоры продолжают непрерывно наращивать производительность. В первую очередь — за счет увеличения числа основных элементов (транзисторов). С девяностых годов их количество выросло в 100 раз.

Это значит, что современный смартфон может свободно использовать технологии виртуальной реальности и воспроизводить сложную 3D-графику на шикарном экране, при этом работая от батареи из девяностых. Процессорная мощность настолько опережает возможности аккумуляторов, что производителям приходится серьезно думать над тем, чтобы уместить внутри корпуса батарею, которой бы хватило хотя бы на день активного использования. Кроме того, потребителям нужны максимально тонкие устройства, а огромный аккумулятор только увеличивает габариты смартфона.

Поставьте себя на место производителя. Чтобы сделать аккумулятор извлекаемым, его нужно поместить в специальный громоздкий чехол, чтобы любой пользователь смог безопасно с ним обращаться. Все это не продлевает время автономной работы устройства, а всего-навсего попусту расходует драгоценное свободное место. А ведь именно габариты смартфонов имеют первостепенное значение. Именно поэтому производители предпочитают делать их неизвлекаемыми.

Как переводить mAh в Wh и обратно

Если посмотреть на батарею ноутбука, то можно увидеть, что там указана его емкость, допустим 5200mAh, а также напряжение 14.9 вольт (V). Что со всем этим делать? Делим 5200 на 1000 и получаем 5.2 ампер-часа (Ah). Потом надо умножить 5.2 на 14.9, и получится 78,48 ватт-часа (Wh).

Если нужно Wh перевести в миллиампер-час (mAh), то следует «идти» обратно. То есть 78,48 Wh разделить 14.9V – получится 4,9Ah, которые перемножаются с 1000, чтобы вышло 4900mAh.

Как определить реальные характеристики аккумулятора

Емкость АКБ за время эксплуатации может значительно меняться. Не касаясь вопросов конкретного применения батареи, легко оценить её реальное текущее состояние. Для этого используют два способа.

  1. Лабораторный .
    Предварительно заряженный аккумулятор разряжают продолжительное время малым током, фиксируя время, в течение которого проводится этот разряд. Ёмкость заряженной батареи будет равна произведению времени на силу тока. Сложность метода – в применении специального оборудования.
  2. Бытовой .
    Подход такой же, но при этом используется обычная лампа ближнего или дальнего света на 55 ватт, например, мощностью 55 Вт. Она обеспечивает ток 4,6 А. К предварительно заряженной батарее подключают лампочку и засекают время разряда. При этом желательно контролировать напряжение на выводах аккумулятора. Когда оно достигнет значения 10,5 В, разряд прекращают. Произведение времени разряда на ток (в нашем случае 4,6 А) даёт емкость АКБ. Так, если процесс занял 10 часов, то ёмкость аккумулятора будет равна 46 А·ч.

Использование лампочки для оценки состояния батареи не обеспечит той точности, что лабораторное оборудование, но позволит примерно определить текущие характеристики АКБ.

Сопротивление

Закон Ома связывает ток и напряжение в еще один элемент — сопротивление. Именно это сопротивление является путем, по которому группы зарядов могут перемещаться с одной стороны на другую. Чем оно больше, тем уже этот путь, поэтому поток медленнее (меньший ток). Единица сопротивления — Ом.

Что такое ампер-час в аккумуляторной батарее?

При вычислении напряжение обычно обозначают как U, ток как I, а сопротивление R. Если хотим выразить соотношение между этими переменными, то будем использовать закон Ома, а именно:

U = I * R

Например, на резисторе 100 Ом, через который протекает ток 0,1 А, будет падение напряжения:

0,1 А * 100 Ом = 10 В

Таблица перевода Ампер – Ватт

Для перевода ватт в амперы необходимо воспользоваться предыдущей формулой, развернув её. Чтобы вычислить ток, необходимо разделить мощность на напряжение: I = P/U. В следующей таблице представлена сила тока для приборов с различным напряжением — 6, 12, 24, 220 и 380 вольт.

Помните, что для сетей с высоким напряжением, указанная сила тока отличается в зависимости от коэффициента полезного действия.

Таблица соотношения ампер и ватт, в зависимости от напряжения.

12В 24В 220В 380В
5 Вт 0,83А 0,42А 0,21А 0,02А 0,008А
6 Вт 1,00А 0,5А 0,25А 0,03А 0,009А
7 Вт 1,17А 0,58А 0,29А 0,03А 0,01А
8 Вт 1,33А 0,66А 0,33А 0,04А 0,01А
9 Вт 1,5А 0,75А 0,38А 0,04А 0,01А
10 Вт 1,66А 0,84А 0,42А 0,05А 0,015А
20 Вт 3,34А 1,68А 0,83А 0,09А 0,03А
30 Вт 5,00А 2,5А 1,25А 0,14А 0,045А
40 Вт 6,67А 3,33А 1,67А 0,13А 0,06А
50 Вт 8,33А 4,17А 2,03А 0,23А 0,076А
60 Вт 10,00А 5,00А 2,50А 0,27А 0,09А
70 Вт 11,67А 5,83А 2,92А 0,32А 0,1А
80 Вт 13,33А 6,67А 3,33А 0,36А 0,12А
90 Вт 15,00А 7,50А 3,75А 0,41А 0,14А
100 Вт 16,67А 3,33А 4,17А 0,45А 0,15А
200 Вт 33,33А 16,66А 8,33А 0,91А 0,3А
300 Вт 50,00А 25,00А 12,50А 1,36А 0,46А
400 Вт 66,66А 33,33А 16,7А 1,82А 0,6А
500 Вт 83,34А 41,67А 20,83А 2,27А 0,76А
600 Вт 100,00А 50,00А 25,00А 2,73А 0,91А
700 Вт 116,67А 58,34А 29,17А 3,18А 1,06А
800 Вт 133,33А 66,68А 33,33А 3,64А 1,22А
900 Вт 150,00А 75,00А 37,50А 4,09А 1,37А
1000 Вт 166,67А 83,33А 41,67А 4,55А 1,52А

Используя таблицу также легко определить мощность, если известны напряжение и сила тока. Это пригодится не только для расчёта потребляемой энергии, но и для выбора специальной техники, отвечающей за бесперебойную работу или предотвращающей перегрев.

Как выбрать ёмкость аккумулятора?

Для автомобилей аккумулятор можно подобрать по объёму двигателя. В таблице ниже можно посмотреть соответствие объёма двигателя ёмкости аккумулятора.

Ёмкость аккумулятора, А-ч Транспортное средство Объем двигателя, л
55 легковые автомобили 1 – 1,6
60 легковые автомобили 1,3 – 1,9
66 легковые автомобили (кроссоверы, внедорожники) 1,4 – 2,3
77 грузовые автомобили малой грузоподъемности 1,6 – 3,2
90 грузовые автомобили средней грузоподъемности 1,9 – 4,5
140 грузовые автомобили 3,8 – 10,9
190 спецтехника (экскаваторы, бульдозеры) 7,2 – 12
200 грузовые автомобили (фуры, автопоезда) 7,5 – 17
Ёмкость аккумулятора, А-ч Транспортное средство Объем двигателя, л

Для легкового автомобиля класс седан или хэтчбек вполне хватит аккумуляторов ёмкостью 50─65 ампер-часов. Для внедорожников и крупных кроссоверов подойдут АКБ 70─95 ампер-часов. Если у вас автомобиль с дизельным двигателем и (или) большим числом потребителей тока в бортовой сети, то стоит взять аккумулятор с номинальной ёмкостью на 10─15 ампер-часов больше вышеназванных цифр.

Небольшой запас пригодиться и в зимнее время, когда из-за снижения температуры АКБ теряет часть своей ёмкости. Есть эмпирическая зависимость, согласно которой при снижении температуры ОС от 20 С на один градус аккумулятор теряет 1 ампер-час.

Изменится ли ситуация в будущем?

Хотелось бы верить, что со временем ситуация сильно изменится. Технологии не стоят на месте, практически каждый день увеличивается скорость передачи данных, производительная мощность процессоров, качество фото и видео. Теперь на смартфонах можно записывать видео высокой четкости и запускать сложные ресурсозатратные приложения. Но что касается прогресса в области литий-ионных аккумуляторов, то тут все не так просто.

Часть исследователей пытается найти альтернативные материалы, которые могли бы полностью заменить собой литий-ионные аккумуляторы, а другая пытается найти иные пути решения проблемы, которые бы могли сильно уменьшить размер батарей.

Например, сейчас активно изучают работу Li-imide аккумуляторов, которые используют электролит, предотвращающий образование плавиковой кислоты. Благодаря этому увеличивается общий срок службы батареи, выделяется гораздо меньше тепла, а главное — уменьшается распухание аккумулятора.

Все правильно, в течение своей жизни заряжающая способность любой батареи уменьшается. Кроме того, производители вынуждены создавать внутри своих устройств специальные полости, чтобы в будущем батарея могла заполнить собой это свободное пространство.

Как мы уже упоминали ранее, сегодня габариты мобильных устройств имеют решающее значение. Поэтому если вы знаете, как сделать аккумулятор, который со временем будет не так сильно увеличиваться в размерах, то драгоценные миллиметры можно использовать для повышения емкости батареи, а значит и времени автономной работы устройства.

Поэтому, судя по всему, в ближайшее время ситуация вряд ли изменится. Единственное исключение — резкий технологический скачок. Если вы не выпускаете смартфон из рук, то возможно, вам стоит отказаться от тоненького флагмана и обратить внимание на более громоздкое устройство с большой емкостью аккумулятора.

Заключение

Обозначение ёмкости батареи в маркировке характеризует хранящийся в ней запас энергии. Маркировка АКБ позволяет определить, какой ток и как долго она может отдавать в нагрузку. Используя эти данные, легко подобрать соответствующий для ваших целей источник энергии.

Мощность

Электричество выражается в ваттах, единица измерения [Вт]. Чтобы объяснить суть, обратимся к физическому определению: это работа, выполненная за единицу времени. Таким образом, его можно рассматривать как скорость потока энергии, которая передается схеме источниками или извлекается из нее потребителями.

Ключевое слово «за единицу времени». Благодаря этому некоторые элементы способны передавать мощность в десятки киловатт, но это происходит всего за несколько микросекунд. Энергия выделяемая в это время настолько мала, что корпус элемента даже не нагревается.

В расчетах переменная для мощности обычно упоминается как P, можем соотнести мощность в электрических цепях с напряжением и током через такую формулу:

P = U * I

Используя закон Ома, можем легко преобразовать формулу в зависимость от тока и сопротивления:

P = I2 * R

Так на резисторе 100 Ом, через который протекает 0,1 А, будет выделяться мощность (в виде тепла):

0,1A * 0,1A * 100 Ом = 1 Вт

Преобразовав формулы вы можете рассчитать любой ток, например протекающий через нить накала автомобильной лампы.

На бытовых счетчиках электроэнергии есть надпись «кВт-ч» , или киловатт-час, и теперь вы знаете, что для использования энергии 1 кВт / ч необходимо подключить потребитель мощностью 1000 Вт (1 кВт) в течение часа или, например, лампочку 100 Вт в течение 10 часов.

Точно так же на аккумуляторных батареях или батареях имеется надпись, например 55 Ач, то есть теоретически емкость заряженной батареи позволяет потреблять, например, ток 1 А в течение 55 часов. А надпись на батарейке 3 Втч означает, что теоретически, 3 Вт можно получить в течение часа.

Вообще ампер-час как единица измерения давно используется для семейств АКБ с фиксированным напряжением, например, бортовых аккумуляторов в легковых автомобилях.

На заметку: свинцово-кислотная батарея предпочитает периодические нагрузки постоянному сильному разряду. Периоды отдыха позволяют батарее изменить химическую реакцию и предотвратить истощение. Вот почему свинцовая кислота хорошо работает в пусковом устройстве с короткими нагрузками в сотни ампер и достаточным временем для перезарядки между ними.

Зачем нужен калькулятор

Онлайн-калькулятор применяется для перевода двух физических величин друг в друга. Перевести амперы в ватты при помощи такого калькулятора — минутное дело. Сервис позволит быстро вычислить необходимую характеристику прибора, определить электроэнергию, которую будет расходовать техника за час работы.

Применение АКБ

Есть множество типов аккумуляторов, которые используют в различных гаджетах, направлениях и системах:

  1. В энергетике, подстанциях телекоммуникационного оборудования, в качестве аварийного источника питания железнодорожных переездов применяются стационарные свинцовые аккумуляторы.
  2. Для питания шахтерских подъемников, средств связи, для запуска дизельных станций и двигателей авиации применяют Никель-кадмиевые АКБ.
  3. Для автономного питания портативных приборов используют Никель-металлогидридные АКБ.
  4. Портативные устройства, типа мобильного телефона, колонок, камер питаются с помощью Li-ion аккумуляторов.
  5. Некоторые портативные гаджеты могут снабжаться литий-полимерными АКБ. Их обычно позиционируют с повышенной безопасностью и увеличенным ресурсом, по сравнению с Li-ion.

Уже несколько десятилетий подряд Li-ion АКБ считаются наилучшими для небольших устройств из-за быстрого заряда, большей ёмкости в соизмерении с размером, имеют меньший вес и более долгий срок службы.

Возможные пути решения проблемы

Хотя физический размер аккумулятора все еще сильно ограничен по вышеописанным причинами, вы все равно можете немного продлить его время работы. К сожалению, мы не можем посоветовать вам перейти на смартфон со съемной батареей, ведь в наши дни их уже практически не выпускают, а на рынке мобильных устройств можно найти всего пару достойных моделей.

Как вариант, вы можете приобрести смартфон или планшет с поддержкой технологии быстрой зарядки. Она есть практически у всех современных Android-устройств, и это касается не только флагманов, но и относительно бюджетных девайсов.

Разумеется, это не решит проблему со временем автономной работы, но согласитесь, что намного проще быстро подзарядить смартфон с маленьким аккумулятором и тут же вернутся к работе, чем тратить долгие часы на подзарядку мощной батареи.

Кроме того, вы можете носить с собой портативное зарядное устройство. Тогда вы всегда сможете «оживить» разрядившийся смартфон или планшет, если поблизости не будет других источников питания.

Что еще влияет на производительность электронных устройств

Как мАч влияет на работу ноутбука

Многое зависит от типа АКБ – большая часть электронных гаджетов сегодня имеет литий-ионную батарею, которую допустимо заряжать, не дожидаясь полного разряда.

На производительность, к тому же, влияет и железо: чем мощнее телефон, тем больше мА должно быть в батарее. К примеру, один гаджет с аккумулятором 1550 мАч может проработать 5 дней без подзаряда, а другой с 3500 мАч не продержится и суток.

Дисплей также является большим потребителем энергии. Здесь секрет – в технологии производства экранов. IPS потребует больше энергии, чем Super AMOLED, которые очень энергоэкономны, благодаря преобладающему черному цвету на экране. Не стоит списывать со счетов яркость и разрешение.

Важно, чтобы в телефоне было включено как можно меньше лишних фоновых процессов и служб. К счастью, девайсы от “Сони” и “Самсунга” включают специальные утилиты в программное обеспечение, которые оптимизируют работу устройства и экономят энергию.

И это еще не все: не стоит забывать о сердце любого электронного гаджета – процессоре, который тоже любит хорошо «покушать».

Получается, это не так важно, если присмотреться к остальным характеристикам. Потому при покупке нового устройства следует обращать внимание не только на батарею, но и на железо, ПО и тип экрана.

Закон Пейкерта

Для кислотных батарей действует так называемый Закон Пейкерта, который определяет зависимость доступной емкости от тока, потребляемого от ячейки. Проще говоря, чем больше тока потребляем, тем меньше эффективная мощность.

Закон Пейкерта учитывает внутреннее сопротивление и скорость восстановления батареи. Значение, близкое к единице, указывает на хорошо работающую батарею с хорошей эффективностью и минимальными потерями; большее число отражает менее эффективную батарею. Закон Пейкерта экспоненциальный — показания для свинцовой кислотной находятся в диапазоне от 1,3 до 1,5 и увеличиваются с возрастом. Температура также влияет на показания. Рисунок иллюстрирует доступную мощность в зависимости от ампер, рассчитанных с различными значениями рейтинга Пейкерта.

Что такое ампер-час в аккумуляторной батарее?

Например, свинцово-кислотная батарея емкостью 120 Ач, разряжаемая при 15 А, должна работать 8 часов (120 Ач делится на 15 А). Неэффективность, вызванная эффектом Пейкерта, сокращает время разряда. Чтобы рассчитать фактическую продолжительность разряда, разделите время на показатель Пейкерта, который в этом примере равен 1,3. Как видите деление времени разряда на 1,3 сокращает продолжительность с 8 до 6,15 часов.

Что такое ампер-час в аккумуляторной батарее?

И в продолжение темы ещё одна интересная статья по вопросу правильного выбора напряжения заряда автомобильных АКБ и возможности использовать для этого подручные БП.

Как пользоваться

Чтобы перевести ток в мощность, достаточно ввести номинальное напряжение и указать вторую известную величину. Калькулятор автоматически рассчитает неизвестный показатель и выведет результат.

Узнать напряжение и стандартную силу тока можно в технической документации устройства. Для приборов бытовой техники обычно указывается мощность, из которой также легко вычислить ток. Для удобства в калькуляторе можно переключать ватты на киловатты, а ампера на миллиамперы.

Расчет мощности электричества при ремонте и проектировании

Калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля

Калькулятор перевода киловатт в лошадиные силы

Калькулятор перевода давления в бар на давление в мегапаскалях, килограмм силы, фунт силы и амосферах

Калькулятор расчета времени разряда АКБ

Онлайн калькулятор расчета времени зарядки АКБ (постоянным током), сколько заряжать аккумулятор

Что происходит в период эксплуатации?

К сожалению, со временем, все перезаряжаемые батареи проходят через процессы химического старения. В следствии этого, ёмкость постепенно уменьшается, что приводит к необходимости частого заряда. В дополнение к такому процессу может снижаться максимальная мгновенная производительность АКБ (ее еще называют пиковой).

Чтобы прибор с перезаряжаемой батареей корректно работало, все электрозависимые компоненты должны незамедлительно получать доступ к электропитанию.

Главным фактором, влияющим на мгновенную передачу заряда АКБ есть его полное сопротивление. Если оно высокое, то перезаряжаемая батарея не всегда сможет отдавать тот заряд, которой требуется для качественной работы прибора. Из-за этого оно может не запускаться или прекратить работать. Полное сопротивление АКБ может увеличиваться:

  1. На постоянной основе при химическом старении.
  2. Краткосрочно при низком уровне заряда.
  3. Временно при малых и отрицательных температурах воздуха.

Если же порог минимального напряжения для работы АКБ будет преодолён при увеличении сопротивления (то есть станет меньшим количество выдаваемых мАч) – автономная работа устройства поддерживаться не сможет.

Как долго работает батарея 20000 mAh

К примеру, обычная ситуация: потерялось (сломалось) «родное» зарядное устройство к гаджету. В пользование дали другое, на выходе которого указано “800 mA”, но теперь непонятно, сколько его заряжать. На батарее телефона указано: 2500 мА, и есть непонятная надпись: Standart charge 18 hr at 200 mA. Как во всем этом разобраться? Опять же расчеты: батарея способна накопить энергию тока 1500 мА, который выдается теоретически в течение часа до полного разряда.

Надпись на АКБ обозначает, что его следует заряжать током 200 мА в течение 18 часов, а зарядное устройство может выдать ток в 800 мА. Остается только высчитать часы: зарядный ток в 4 раз больше (800 mA разделить на 200 мА), значит, времени понадобится для заряда батареи в 4 раза меньше. Таким образом, аккумулятор данным зарядным устройством будет заряжаться 4.5 часа (10 часов разделить на 4 часа).

В идеале стоит покупать внешние батареи с выдающей силой тока от 2А, т. к. сила тока на выходе влияет на то, как быстро зарядится гаджет.

Внешняя батарея для ноутбука

К примеру, если внешнее зарядное устройство имеет емкость 20000 мАч, его хватит на 17 полных зарядов смартфона, но, опять же, все зависит от “родного” аккумулятора.

Как выбрать аккумулятор для смартфона

Сегодня многие батареи имеют контроллер заряда, который в аварийной ситуации (перегреве, переохлаждении батареи) отключит устройство. Это здорово, но ориентироваться при покупке АКБ стоит не только на контроллер, и даже не на емкость (впрочем, чем больше мАч, тем лучше), а на:

  • идентичность со старой батареей; также имеет значение напряжение (в среднем это 3,7 V);
  • тип аккумулятора (литий-ионная или другая);
  • гарантии (стандартно – от шести месяцев до трех лет);
  • количество раз для заряда батареи (обычно это 1000 раз);
  • прочность;
  • стоимость (купить АКБ высокой емкости за небольшие деньги не получится: либо продавец пытается обмануть, и батарея – некачественная, либо емкость ниже указанной).

Следует помнить также, что слишком частая зарядка аккумулятора может поспособствовать быстрому износу.

В статье было рассмотрено, что это значит – mAh. Надеемся, информация была полезной.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий