バッテリ駆動のアプライアンスとツールがボルトで指定されているのはなぜですか？[閉まっている]

「18ボルトの吸引力を搭載」

これは無意味な「大きいほど良い」という尺度ではありませんか？

あなたが顧客として本当に気にかけているのは、モーターのトルクやパワー、RPMなどです。

供給電圧とこれらのモーター性能またはバッテリー寿命の測定値の1つとの間に直接的な関係はありますか？モーターはそれぞれ異なるため、巻線の数やコイルの数などが異なる可能性があるので、私には思えません。

モーターの場合、電力はトルクと回転速度の積に比例します。したがって、与えられた回転速度とトルクに対して、デバイスは与えられた量の電力を生成します。

電力量を増やすには、2つのオプションがあります。高速で同じ量のトルクを生成するか、特定の速度でトルクを増やします。

コードレスドリルの場合、速度は通常可変であり、用途によって異なります。たとえば、鋼の場合は高速、石材の場合は低速、木材の広い穴の「オージェ」ビットの場合は低速。

ドリルはさまざまな速度で動力を供給する必要があるので、コードレスドリルの動力を上げるために速度を変更しないでください。

DCモーターでは、電圧は速度に比例し、電流はトルクに比例します。

しかし、設計者が行っているのは、パック電圧を上げることだけです。DCモーターの特定のコイル抵抗では、コイル両端の電圧を上げると電流も増えるため、トルクが供給されます。

したがって、電圧を上げることは、設計者がトルクを増やすことができる方法であり、したがってエンドユーザーが使用できる電力です。ボルトが多いほど良いです！あるポイントまでは、ボルトが増えるとセルが増え、セルが増えると重量が増し、重量が増えるとユーザーの疲労が増します。そのため、これらは一般的にコードレスドリルでは14.4 V DCから18 V DCの範囲でバランスが取れている傾向があります。

それは無意味であり、ツールの力については何も述べていません。電圧の方が数字が大きいので電圧を使用していると思うかもしれませんが、数字の大きい「2.4 V」のデバイス（ダストバスター）を目にしたので、それほど印象的ではありません。私が考えることができる他の唯一の理由は、人々が「ワット」という言葉よりも「ボルト」という言葉に精通しているかもしれないということです（どちらかが何を意味するかを知っているという意味ではありません）。

編集
私は多くの答えが問題の外にあると思います。質問された質問は、「なぜボルトで指定されているのですか？」です。、高電圧を使用する理由ではありません。それは過去に少なくとも1つの質問でカバーされました（今のところ私は見つけることができません）。IMOについてこの質問は何ですか？

そしてそれは無意味です！ダストバスターの機能については何もわかりません。地雷は誇らしげに「2.4 V」と言っており、これは私の地雷の9倍の吸引力があるとは思えません。もしそうなら、それはブラックホールを作ることができるでしょう。鉱山は安かった、そしてIMO Black＆Deckerはそれをリリースして彼らの他のダストバスターのためのリファレンスを持っている。3.6 Vは2.4 Vよりも優れているため、より高い価格を要求できます。それらのマーケティング担当者は馬鹿ではありません。どちらが最も強力であるかをジェーンドゥに尋ねると、彼女は電圧が最も高いものを言うでしょう。賭けますか？

携帯機器のバッテリー電圧の上昇は、一部は実用性と一部のマーケティングによって推進されていますが、過去10年ほどの間に、マーケティングが間違いなく主要な要因になっています。

「強力な」バッテリー駆動のアプライアンス（ドリルはおそらく最も一般的ですが、最も電力を集中的に使用するわけではありません）の電力定格は数百ワットです。

例として100ワットを取り上げます。100ワット
で12V〜= 8A、16V〜= 6A、24V〜= 4A、36V〜= 3A。
配線と接続の損失は、主に熱損失= I ^ Rによるものです。
同じ抵抗損失が12/16/24/36ボルトの場合、
64/36/16/9 の比率になるため、36Vシステムは、概念的には、12Vシステムの損失の9/64〜= 14％になる可能性があります。
したがって、実際には、電圧の増加に伴って電流が減少するので、同じ抵抗で損失が少なくなるか、多少高い抵抗を許容していても、まだ先を行くことができます。

12V 8Aシステムでは、1オームの回路抵抗はI ^ @ R = 8 ^ 2 x 1 = 64ワットを消費します-そのため、それは総電力の64％であり、耐えられません。0.1オーム= 6.4％のようなものが良いでしょう。配線と接続に0.1オームを追加するのは非常に簡単であるため、100Wの12Vシステムを構築するのはうっとうしく困難になります。2/3の18Vシステムでも、電流の4/9 = 44％の損失は、実際にはより優れています。

ただし、電圧が高くなると、より多くのバッテリーセルと相互接続に必要なスペース、接続の追加損失、および2乗法則効果による有効利用可能ボリュームの損失が必要になります*。これは、特定の電圧を超えると、追加の損失がゲインを相殺し始めることを意味します。マーケティングは気にせず、エンジニアとマーケティング担当者は最終結果に到達するために舞台裏を踏みにじっていたでしょう。

より高い電圧を容易にする要因は、LiIonセルの使用です。これらは、3.6V /セルの公称電圧で、NiCdまたはNimHの約3倍です。したがって、10セルNimHバッテリーは公称12Vですが、同じサイズの10セルLiIonは公称36Vです。

De Walt（変装したBlack＆Decker）などのトップグレード/品質/コストの電動工具は、セルあたり3.2Vの公称電圧を持つ一部の製品でLiFePO4（リチウムフェロリン酸）セルを使用します。10は公称32 Vを提供し、これは一部のアプリケーションでは「ほとんど賢明」になります。
余談ですが、De Waltは業界をリードするA123 LiFePO4セルを使用していることを理解しています。A123セルは一般に小売市場で「購入するのが難しい」ので、電気自動車メーカーがセルを入手するために大量のDe Waltバッテリーパックを購入することを聞いたことがあります。

二乗法：

スケールの変化に伴う、体積に対する面積の比率の変化によって引き起こされる影響。
ボリュームはエッジ^ 3に比例します。
表面積はegde ^ 2に比例します。
したがって、エッジに対するボリュームの比率は、edge ^ 3 / edge ^ 2 =エッジに比例します。つまり、オブジェクトが大きくなると、表面積あたりのボリュームが増加します。

これの二次的影響は、例えば、表面放射によって大きなものを冷却することがより難しいことです。
逆に、小さなものを寒くすると暖かく保つのが難しくなります。
与えられた表面の厚さに対して、大きなものは体積あたりの含有量が少なくなります。
後者の影響は電池に影響します。
さまざまなサイズの壁の厚さがほぼ同じでバッテリーを組み立てることができる場合、大きなバッテリーは小さなバッテリーよりもボリュームあたりのアクティブコンテンツが多くなります。

唯一の例。
壁が1mm、エッジが1cmと4cmの2つの立方体。
壁の体積= 6 xエッジ^ 3 x 1mm
キューブの総体積=エッジ^ 2
内側のキューブの内側の壁の体積~~ =（edge- 2 x wall_thickness）^ 3

1 cmキューブの内側/外側の体積=（10-2）^ 3/10 ^ 3 = 512/1000 mm ^ 2 = 51％
4cmキューブの内側/外側=（40-2）^ 3/40 ^ 3 = 54872/64000 = 85％。!!!
4倍の大きいエッジキューブは85/51 = 1.59倍であり、利用可能なボリュームのユーザーは小さいものよりも効果的です。
結論：NimHまたはNiCdを使用する高電圧バッテリーパックは、この理由だけでも悪い考えかもしれません。他にもあります。

大きなワット数は一部の市場セグメントにとって「グリーン」として十分に販売されないため、馬力はより小さな数であり、マーケティング部門は競争よりも大きな数を使用することを好むでしょうが、大きなワット数ではありません。同等のテクノロジーとバッテリーパックのコストでは、電圧が高いほど効率がよくなるか、使用可能な工具電力を生成する際の配線および変換損失が少なくなる可能性があります。

電動工具の外観に適用されている数字は、「大きいほど良い」という目的のためのものであり、製造元が使用するさまざまなテクノロジーを区別するためにも使用される可能性があります。

_{言い換えれば、純粋にマーケティング目的のためです。}

その測定は確かに無意味です。それが使用される理由は2つあります

1. 異なる電圧の同じメーカーのツールのマーケティング比較を可能にします（この関連質問を参照してください）。この「クラッピー」10,8ボルトモデルにこの金額を支払うか、追加料金を支払って「はるかに強力」にすることができます。そしてよりよい」18ボルトモデル

2. ほとんどのツールには交換可能なバッテリーがあり、同じ電圧のバッテリーのみが同じ電圧のバッテリーを使用できます。したがって、12ボルトのドライバーがあり、同じメーカーの鋸を購入したい場合、12ボルトのモデルを購入した場合は、両方のツールで使用できる合計4つのバッテリー（および2つの充電器！）。これは、別のバッテリーまたは別の充電器に大金がかかるため、良いことです。

それ以外の電圧は有効な手段ではありません。電圧は気にせず、機械的特性に気を配ります。