Liệu mAh có đo được pin sẽ kéo dài bao lâu?

Tôi biết mAh cho biết pin có thể cung cấp bao nhiêu milliamper trong một giờ. Nhưng điều đó cũng cho biết pin sẽ kéo dài bao nhiêu giờ? Xin lỗi nhưng tôi không thực sự hiểu nó. Nếu chúng ta đang nói về một bể nước, theo ấn tượng của tôi, mAh giống như vòi lớn như thế nào chứ không phải có bao nhiêu nước trong bể. Tôi thực sự bối rối về lý do tại sao chúng tôi đo dung lượng pin bằng mAh nếu sự hiểu biết của tôi về nó là chính xác.

mAh (hoặc mA · h) không phải là số lượng pin có thể cung cấp trong một giờ. Đó sẽ là mA / h. Hiện tại , được đo bằng ampe , đã là một tỷ lệ của công cụ. Đặc biệt, một ampere là một coulomb mỗi giây. Vì vậy, nếu hiện tại giống như tốc độ, thì mA / h giống như tăng tốc và mAh giống như khoảng cách.

Thay vào đó, mAh nó là một đơn vị tính phí . Đó là những gì bạn nhận được khi nhân số hiện tại theo thời gian. Bằng cách nhân với thời gian, phần "mỗi lần" của ampe bị hủy và bạn quay lại để sạc.

Nếu một ampe là một coulomb mỗi giây, thì:

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

và bằng cách phân tích thứ nguyên :

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

Ví dụ: nếu bạn rút 1 mA trong 1 giờ từ pin, bạn đã sử dụng 1 mA · 1 h = 1 mAh sạc. Nếu bạn vẽ 2 mA trong 5 giờ, bạn đã sử dụng 2 mA · 5 h = 10 mAh.

Bạn có thể ước chừng thời lượng pin sẽ kéo dài bằng cách chia tổng số lần sạc (tính bằng mAh) cho dòng tải danh nghĩa của bạn (tính bằng mA). Giả sử bạn có pin 1800 mAh và bạn kết nối nó với tải 20 mA:

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

Đây là một xấp xỉ vì:

• Dung lượng sạc (số đo bằng mAh) được xác định bằng cách đo lượng pin có thể được tháo ra khỏi pin trước khi điện áp giảm xuống mức được chọn tùy ý trong đó pin được coi là "xả". Điều này có thể hoặc không thể là ngưỡng mà mạch của bạn không còn hoạt động. Các nhà sản xuất pin, muốn làm cho pin của họ có vẻ tốt nhất có thể, thường chọn điện áp ngưỡng rất thấp.

• Giả sử bạn đang xem xét sạc chỉ có sẵn ở một số ngưỡng điện áp, mức sạc thực tế có sẵn từ pin phụ thuộc vào nhiệt độ và tốc độ bạn xả pin. Nhiệt độ thấp hơn làm chậm phản ứng hóa học trong pin, khiến cho việc rút điện trở nên khó khăn hơn. Tốc độ phóng điện cao hơn làm tăng tổn thất trong pin, làm giảm điện áp, do đó chạm đến giới hạn ngưỡng điện áp "xả" sớm hơn.

• Sự khác biệt tiềm năng điện được cung cấp bởi các hóa chất trong pin là không đổi; Điều làm cho điện áp giảm là sự cạn kiệt của các hóa chất xung quanh các điện cực và sự xuống cấp của các điện cực và chất điện phân. Đây là lý do tại sao điện áp pin có thể phục hồi sau một thời gian không sử dụng . Vì vậy, điểm mà tại đó điện áp ngưỡng đạt được thực sự có thể khá phức tạp để xác định.

Nếu bạn có thể tìm thấy một biểu dữ liệu tốt cho pin của mình, nó có thể cung cấp một số thông tin chi tiết về các tham số theo đó các tính toán này được thực hiện.

Milliamp-hours là thước đo năng lực hiện tại theo thời gian. Nó là một đại diện cho tổng số pin đã sạc. Nếu bạn sử dụng pin để vận hành một cái gì đó không cần nhiều dòng điện, nó sẽ tồn tại rất lâu.

Xin lưu ý rằng pin (tế bào, thực sự) có đặc tính suy giảm phi tuyến. Mặc dù milliamp-hours là một lượng điện tích hữu hạn, bạn phải nhận ra rằng không phải tất cả đều có thể sử dụng được bởi một tải nhất định ở một điện áp nhất định và giá trị được cung cấp bởi nhà sản xuất thường dành cho trường hợp tế bào đang cung cấp năng lượng một cái gì đó với nhu cầu hiện tại thấp. Trong tình huống đó, bạn nhận được gần như tất cả năng lượng có sẵn. Tuy nhiên, khi bạn cung cấp năng lượng cho một thứ gì đó đòi hỏi nhiều dòng điện hơn, bạn sẽ không thực sự có được toàn bộ công suất.

Chỉnh sửa kỹ thuật, theo nhận xét của Phil: Bằng cách nói "... bạn sẽ không thực sự có được toàn bộ công suất." Ý tôi là "Bạn sẽ không thực sự có được toàn bộ công suất cho cùng một tải mà cần một điện áp nhất định để hoạt động." Điện áp của tế bào sẽ giảm và không đủ cho tải, tại thời điểm đó điện tích vẫn còn trong tế bào, nhưng nó không nhất thiết có thể sử dụng được.

Xem xét bảng dữ liệu cho các tế bào Energizer AA . Một biểu đồ được cung cấp cho bạn thấy các công suất milliamp-giờ khác nhau ở các mức tải khác nhau:

Nếu bạn liên tục cấp nguồn cho thiết bị có 25 mA, tế bào sẽ có khoảng 2750 mAh. Nếu bạn chia dòng điện này thành dung lượng, 2750/25, bạn sẽ nhận được số giờ mà pin có thể duy trì: 110. Nếu tải là 500mA, dung lượng có thể sử dụng của tế bào thực sự giảm xuống khoảng 1500 mAh và 1500/500 là chỉ 3 giờ.

Các thiết bị như điều khiển từ xa không sử dụng nguồn liên tục. Họ dành phần lớn thời gian ở trạng thái nhàn rỗi hoặc "ngủ" và chỉ tiêu thụ năng lượng khi bạn nhấn nút. Trong những trường hợp đó, các tế bào sẽ tiếp tục khả thi và cung cấp năng lượng cho thiết bị trong một thời gian rất dài. Biểu đồ công suất milliamp-giờ dựa trên việc sử dụng, không dựa trên thời gian nhàn rỗi.

Các hiệu ứng môi trường và vật lý sẽ làm xói mòn hóa học trong một tế bào ngay cả khi nó không được sử dụng. Bảng dữ liệu giả định rằng bạn đang làm việc với các ô mới và trong các điều kiện môi trường nhất định.

Như một hướng dẫn rất sơ bộ, nó sẽ cung cấp cho bạn một con số công viên bóng cho hiện tại / thời gian. Vì vậy, pin dung lượng 100mAh sẽ được mong đợi sẽ cung cấp 10hr @ 10mA hoặc 1Hr ở 100mA. Trong thực tế, bạn nhận được ít hơn. Điều này sẽ phụ thuộc vào loại pin, tuổi, tình trạng, nhiệt độ, v.v.

Hiện tại là một vectơ điện tích theo thời gian trên một tải, tức là. Đó là tốc độ của coulomb mỗi giây. Vì vậy, để có được một phép đo phí, sau đó chúng tôi nhân tỷ lệ theo thời gian. Ví dụ: chúng tôi đã chạy nước rút một giờ trong cuộc đua marathon .. nếu tôi có thể chạy nước rút với tốc độ 10 km / h trong cả giờ thì tôi đã chạy được 10 KM. Tốc độ tính bằng km / h đã được tham chiếu như một tốc độ theo thời gian để nó tiến thẳng hơn để giải quyết. Nếu chúng ta có một đơn vị cụ thể để đo tốc độ, hãy nói nếu:

1 Gonzales = 1 km / giờ

Sau đó, đánh giá của tôi về khả năng duy trì tốc độ 10km / giờ trong một giờ sẽ là 10GH (Giờ Gonzales).