mAh วัดระยะเวลาที่แบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานหรือไม่

ฉันรู้ว่า mAh บอกว่าแบตเตอรี่สามารถส่งมอบได้เท่าใดในหนึ่งชั่วโมง แต่นั่นยังบอกอีกว่าแบตเตอรี่ใช้งานได้นานกี่ชั่วโมง? ขออภัย แต่ฉันไม่เข้าใจจริงๆ หากเรากำลังพูดถึงแท้งค์น้ำต่อความประทับใจของฉัน mAh ก็เหมือนก๊อกน้ำที่ใหญ่แค่ไหนและมีปริมาณน้ำแค่ไหนในถัง ฉันสับสนจริง ๆ ว่าทำไมเราวัดความจุของแบตเตอรี่เป็น mAh ถ้าความเข้าใจของฉันถูกต้อง

mAh (หรือ mA · h) ไม่ใช่จำนวนมิลลิวินาทีที่แบตเตอรี่สามารถจัดส่งได้ในหนึ่งชั่วโมง นั่นจะเป็น mA / h กระแสที่วัดเป็นแอมแปร์เป็นอัตราของสิ่งของอยู่แล้ว พิเศษหนึ่งแอมแปร์คือหนึ่งคูลอมบ์ต่อวินาที ดังนั้นถ้ากระแสเป็นเหมือนความเร็ว mA / h ก็เหมือนกับการเร่งความเร็วและ mAh ก็เหมือนระยะทาง

แต่ mAh มันเป็นหน่วยของค่าใช้จ่าย มันคือสิ่งที่คุณจะได้รับเมื่อคุณคูณกระแสตามเวลา เมื่อคูณด้วยเวลาส่วน "ต่อเวลา" ของแอมแปร์จะถูกยกเลิกและคุณจะได้รับการเรียกเก็บเงินคืน

หากแอมแปร์เป็นคูลอมบ์ต่อวินาทีดังนั้น:

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

และโดยการวิเคราะห์มิติ :

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

ตัวอย่างเช่นหากคุณวาด 1 mA เป็นเวลา 1 ชั่วโมงจากแบตเตอรี่คุณได้ใช้ 1 mA · 1 h = 1 mAh ของการชาร์จ หากคุณวาด 2 mA เป็นเวลา 5 ชั่วโมงคุณได้ใช้ 2 mA · 5 h = 10 mAh

คุณสามารถประมาณระยะเวลาที่แบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานโดยแบ่งค่าใช้จ่ายทั้งหมด (เป็น mAh) ด้วยกระแสไฟที่ระบุ (mA) สมมติว่าคุณมีแบตเตอรี่ 1800 mAh และคุณเชื่อมต่อกับโหลด 20 mA:

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

นี่คือการประมาณเพราะ:

• ความจุของประจุ (จำนวนที่วัดเป็น mAh) ถูกกำหนดโดยการวัดจำนวนประจุที่สามารถถอดออกได้จากแบตเตอรี่ก่อนที่แรงดันไฟฟ้าจะลดลงถึงระดับที่เลือกโดยพลการซึ่งแบตเตอรี่นั้นถือว่าเป็น "ปล่อย" นี่อาจเป็นหรือไม่เป็นเกณฑ์ที่วงจรของคุณไม่ทำงานอีกต่อไป ผู้ผลิตแบตเตอรี่ที่ต้องการให้แบตเตอรี่ของพวกเขาดูดีเท่าที่จะเป็นไปได้มักจะเลือกแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ต่ำมาก

• สมมติว่าคุณกำลังพิจารณาค่าใช้จ่ายที่มีให้ถึงระดับแรงดันไฟฟ้าเท่านั้นค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นจริงจากแบตเตอรี่จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและอัตราที่คุณใช้งาน อุณหภูมิที่ลดลงจะทำให้ปฏิกิริยาทางเคมีในแบตเตอรี่ช้าลงทำให้ยากต่อการดึงประจุออกมา อัตราการคายประจุที่สูงขึ้นจะเพิ่มความสูญเสียในแบตเตอรี่ทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงซึ่งจะส่งผลให้ขีด จำกัด แรงดันไฟฟ้า "คลายประจุ" เร็วขึ้น

• ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ได้จากสารเคมีในแบตเตอรี่นั้นมีค่าคงที่ สิ่งที่ทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงคือการลดลงของสารเคมีรอบขั้วไฟฟ้าและการลดลงของขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรไล นี่คือเหตุผลที่แรงดันแบตเตอรี่สามารถกู้คืนหลังจากระยะเวลาโดยไม่ต้องใช้ ดังนั้นจุดที่ถึงแรงดันเกณฑ์ถึงจริง ๆ แล้วค่อนข้างซับซ้อนในการตรวจสอบ

หากคุณสามารถหาแผ่นข้อมูลที่ดีสำหรับแบตเตอรี่ของคุณมันอาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับพารามิเตอร์ที่จะทำการคำนวณเหล่านี้

Milliamp-hours เป็นการวัดความจุปัจจุบันเมื่อเวลาผ่านไป มันเป็นตัวแทนของจำนวนแบตเตอรี่ที่มีทั้งหมด หากคุณใช้แบตเตอรี่เพื่อทำงานบางอย่างที่ไม่ต้องการกระแสมากมันจะใช้เวลานาน

พึงระวังว่าแบตเตอรี่ (เซลล์จริง ๆ ) มีลักษณะการสูญเสียแบบไม่เชิงเส้น แม้ว่า milliamp-hours จะมีจำนวน จำกัด แต่คุณต้องตระหนักว่าไม่สามารถใช้งานได้ทั้งหมดโดยโหลดที่กำหนดที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดและค่าที่ผู้ผลิตกำหนดให้โดยทั่วไปสำหรับกรณีที่เซลล์จ่ายกำลัง บางสิ่งบางอย่างที่มีความต้องการกระแสต่ำ ในสถานการณ์นั้นคุณจะได้รับพลังงานที่มีอยู่เกือบทั้งหมด อย่างไรก็ตามเมื่อคุณใช้พลังงานบางอย่างที่ต้องการกระแสมากขึ้นคุณจะไม่ได้รับความจุเต็มที่

การแก้ไขทางเทคนิคตามความคิดเห็นของ Phil: โดยการพูดว่า "... คุณจะไม่ได้รับความสามารถเต็มที่" ฉันหมายถึง "คุณจะไม่ได้รับความจุเต็มที่จากการโหลดเดียวกันซึ่งต้องใช้แรงดันไฟฟ้าบางอย่างในการทำงาน" แรงดันไฟฟ้าของเซลล์จะลดลงและไม่เพียงพอสำหรับการโหลด ณ จุดที่ประจุยังคงอยู่ในเซลล์ แต่ไม่จำเป็นต้องใช้งาน

พิจารณาเอกสารข้อมูลสำหรับเซลล์ Energizer AA มีการจัดทำแผนภูมิซึ่งจะแสดงความสามารถต่าง ๆ ของ milliamp-hour ที่โหลดต่างๆ:

หากคุณจ่ายพลังงานอุปกรณ์อย่างต่อเนื่องด้วย 25 mA เซลล์จะมีค่าประมาณ 2,750 mAh หากคุณแบ่งกระแสนี้เป็นความจุ 2750/25 คุณจะได้รับจำนวนชั่วโมงที่แบตเตอรี่สามารถรักษาได้: 110 ถ้าโหลด 500mA ความจุที่ใช้งานได้ของเซลล์จะลดลงเหลือประมาณ 1500 mAh และ 1500/500 คือ เพียง 3 ชั่วโมง

อุปกรณ์เช่นรีโมทคอนโทรลไม่ได้ใช้พลังงานอย่างต่อเนื่อง พวกเขาใช้เวลาส่วนใหญ่ในสถานะว่างหรือ "หลับ" และใช้พลังงานเฉพาะเมื่อคุณกดปุ่ม ในกรณีเหล่านี้เซลล์จะยังคงทำงานได้และให้พลังงานแก่อุปกรณ์เป็นเวลานาน แผนภูมิความจุมิลลิชั่วโมงขึ้นอยู่กับการใช้งานไม่ใช่เวลาว่าง

ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและฟิสิกส์จะกัดเซาะเคมีในเซลล์แม้ว่าจะไม่ได้ใช้ก็ตาม แผ่นข้อมูลสมมติว่าคุณกำลังทำงานกับเซลล์สดและอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แน่นอน

ในฐานะที่เป็นแนวทางคร่าวๆมันจะให้รูปลูกบอลจอดสำหรับกระแส / เวลา ดังนั้นแบตเตอรี่ความจุ 100mAh คาดว่าจะให้ 10hr @ 10mA หรือ 1Hr ที่ 100mA ในความเป็นจริงคุณจะได้รับน้อยลง ขึ้นอยู่กับชนิดของแบตเตอรี่อายุสภาพอุณหภูมิ ฯลฯ

ปัจจุบันเป็นเวกเตอร์ของประจุเมื่อเวลาผ่านไปในการโหลดเช่น มันเป็นอัตราคูลอมบ์ต่อวินาที เพื่อให้ได้ค่าวัดจากนั้นเราคูณอัตราตามเวลา ตัวอย่างเช่นเรามีการวิ่งมาราธอนหนึ่งชั่วโมง .. ถ้าฉันสามารถวิ่งที่ 10 กม. / ชม. ตลอดทั้งชั่วโมงฉันจะวิ่ง 10 กม. ความเร็วในหน่วยกิโลเมตร / ชั่วโมงนั้นถูกอ้างอิงเป็นอัตราในช่วงเวลาหนึ่งดังนั้นมันจึงตรงไปข้างหน้ามากขึ้นในการทำงาน หากเรามีหน่วยวัดเฉพาะสำหรับวัดความเร็วลองพูดว่า:

1 Gonzales = 1 กม. / ชม

จากนั้นคะแนนของฉันสำหรับความสามารถในการรักษาความเร็ว 10 กม. / ชม. เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงจะเป็น 10GH (Gonzales Hours)