MAh misura la durata di una batteria?

So che mAh dice quanti milliampere può fornire una batteria in un'ora. Ma questo indica anche quante ore sarebbe durata la batteria? Scusa ma non capisco davvero. Se stiamo parlando di un serbatoio d'acqua, a mio avviso, mAh è come quanto è grande il rubinetto e non quanta acqua c'è nel serbatoio. Sono davvero confuso sul perché misuriamo la capacità della batteria in mAh se la mia comprensione a riguardo è corretta.

mAh (o mA · h) non è quanti milliampere può fornire una batteria in un'ora. Sarebbe mA / h. La corrente , misurata in ampere , è già una percentuale di cose. In particolare, un ampere è un coulomb al secondo. Quindi, se la corrente è come la velocità, allora mA / h è come l'accelerazione e mAh è come la distanza.

Piuttosto, mAh è un'unità di carica . È quello che ottieni quando moltiplichi la corrente per tempo. Moltiplicando per tempo, la parte "per volta" dell'ampere viene annullata e si torna alla carica.

Se un ampere è un coulomb al secondo, allora:

e mediante analisi dimensionale :

Ad esempio, se si estrae 1 mA per 1 ora da una batteria, è stato utilizzato 1 mA · 1 h = 1 mAh di carica. Se si disegna 2 mA per 5 ore, sono stati utilizzati 2 mA · 5 h = 10 mAh.

È possibile approssimare la durata della batteria dividendo la sua carica totale (in mAh) per la corrente di carico nominale (in mA). Supponi di avere una batteria da 1800 mAh e di collegarla a un carico da 20 mA:

Questa è un'approssimazione perché:

• La capacità di carica (il numero misurato in mAh) viene determinata misurando la quantità di carica che può essere rimossa dalla batteria prima che la tensione scenda a un livello arbitrariamente selezionato in cui la batteria viene considerata "scarica". Questa potrebbe essere o meno la soglia alla quale il circuito non funziona più. I produttori di batterie, che desiderano far sembrare le batterie il più buone possibile, in genere selezionano una tensione di soglia molto bassa.

• Supponendo che si stia considerando la carica disponibile solo fino a una certa soglia di tensione, la carica effettiva disponibile dalla batteria dipende dalla temperatura e dalla velocità con cui la si scarica. Temperature più basse rallentano la reazione chimica nella batteria, rendendo più difficile l'estrazione della carica. Tassi più elevati di scarica aumentano le perdite nella batteria, diminuendo la tensione, colpendo così prima il limite di soglia di "scarica".

• La differenza di potenziale elettrico fornita dai prodotti chimici nella batteria è effettivamente costante; ciò che fa diminuire la tensione è l'esaurimento delle sostanze chimiche attorno agli elettrodi e il degrado degli elettrodi e dell'elettrolita. Questo è il motivo per cui la tensione della batteria può recuperare dopo un periodo di inattività . Quindi, il punto in cui viene raggiunta la tensione di soglia può effettivamente essere piuttosto complesso da determinare.

Se riesci a trovare un buon foglio dati per la tua batteria, potrebbe darti un'idea dei parametri in base ai quali sono stati effettuati questi calcoli.

Milliamp-ora è una misura della capacità attuale nel tempo. È una rappresentazione della carica totale di una batteria. Se usi la batteria per far funzionare qualcosa che non richiede molta corrente, durerà a lungo.

Tenere presente che le batterie (celle, in realtà) hanno una caratteristica di esaurimento non lineare. Sebbene le milliampere siano una quantità finita di carica, è necessario rendersi conto che non tutto sarà utilizzabile da un determinato carico a una determinata tensione e che il valore fornito dal produttore è generalmente per il caso in cui la cella è alimentata qualcosa con basse richieste di corrente. In quella situazione, ottieni quasi tutta l'energia disponibile. Tuttavia, quando si alimenta qualcosa che richiede più corrente, non si ottiene effettivamente la piena capacità.

Modifica tecnica, per i commenti di Phil: Dicendo "... non otterrai effettivamente la piena capacità." Voglio dire "In realtà non otterrai la piena capacità dato lo stesso carico che richiede una certa tensione per funzionare." La tensione della cella diminuirà e diventerà insufficiente per il carico, a quel punto la carica è ancora nella cella, ma non è necessariamente utilizzabile.

Considera il foglio dati per le celle AA Energizer . Viene fornito un grafico che mostra le varie capacità in milliampere ora a vari carichi:

Se si alimenta continuamente un dispositivo con 25 mA, la cella avrà circa 2750 mAh. Se si divide questa corrente nella capacità, 2750/25, si ottiene il numero di ore in cui la batteria può sostenerla: 110. Se il carico è di 500 mA, la capacità utilizzabile della cella scende effettivamente a circa 1500 mAh e 1500/500 è solo 3 ore.

Dispositivi come i telecomandi non utilizzano alimentazione continua. Trascorrono la maggior parte del tempo in uno stato di inattività o "inattivo" e consumano energia solo quando si preme un pulsante. In questi casi, le celle continueranno a essere vitali e alimenteranno il dispositivo per un tempo molto lungo. Il grafico della capacità in milliampere si basa sull'utilizzo, non sul tempo di inattività.

Gli effetti ambientali e la fisica eroderanno la chimica in una cellula anche quando non viene utilizzata. Il foglio dati presuppone che si stia lavorando con celle nuove e in determinate condizioni ambientali.

Come una guida molto approssimativa ti darà una figura del parco palla per la corrente / i tempi. Quindi una batteria con capacità di 100 mAh dovrebbe fornire 10 ore a 10 mA o 1 ora a 100 mA. In realtà ottieni di meno. Ciò dipenderà dal tipo di batteria, dalla sua età, condizione, temperatura ecc.

La corrente è un vettore di carica nel tempo attraverso un carico, ad es. È il tasso di coulomb al secondo. Quindi per ottenere una misurazione della carica, moltiplichiamo la tariffa per il tempo. Ad esempio, abbiamo avuto uno sprint della maratona di un'ora .. se avessi potuto correre a 10 km / h per un'ora intera, avrei corso 10 KM. La velocità in km / h è già indicata come una velocità nel tempo, quindi è più semplice allenarsi. Se avessimo un'unità specifica per misurare la velocità, diciamo se:

1 Gonzales = 1 km / h

Quindi la mia valutazione per essere in grado di sostenere una velocità di 10 km / ora per un'ora sarebbe 10GH (Gonzales Hours).