mAhはバッテリーの持続時間を測定しますか？

mAhは、バッテリーが1時間でどれだけのミリアンペアを供給できるかを知っています。しかし、それはまた、バッテリーが何時間持続するかを示していますか？申し訳ありませんが、私は本当にそれを取得しません。私が思うに、水槽について話している場合、mAhは蛇口の大きさのようなもので、水槽の水量ではありません。私の理解が正しいのであれば、なぜバッテリー容量をmAhで測定するのかについて本当に混乱しています。

mAh（またはmA・h）は、1時間にバッテリーが何ミリアンペアを供給できるかではありません。それはmA / hです。現在で測定され、アンペアは、すでにものの割合です。特に、1アンペアは毎秒1 クーロンです。したがって、電流が速度に似ている場合、mA / hは加速に似ており、mAhは距離に似ています。

むしろ、mAhそれは充電単位です。電流を時間で乗算すると得られるものです。時間を掛けることで、アンペアの「時間ごと」の部分がキャンセルされ、充電に戻ります。

アンペアが1秒あたりのクーロンである場合：

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

そして次元分析によって：

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

たとえば、バッテリーから1 mAを1時間引き込む場合、1 mA・1 h = 1 mAhの充電を使用しました。5時間で2 mAを流した場合、2 mA・5 h = 10 mAhを使用しました。

合計充電（mAh）を公称負荷電流（mA）で除算することにより、バッテリーの持続時間を概算できます。1800 mAhのバッテリーがあり、20 mAの負荷に接続するとします。

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

これは近似値です：

• 充電容量（mAhで測定される数）は、バッテリーが「放電」していると考えられる任意の選択レベルまで電圧が低下する前にバッテリーから除去できる電荷を測定することによって決定されます。これは、回路が機能しなくなるしきい値である場合とそうでない場合があります。電池メーカーは、電池を可能な限り良好に見せたい場合、通常、非常に低いしきい値電圧を選択します。

• ある電圧しきい値までしか利用できない充電を検討していると仮定すると、バッテリーから利用できる実際の充電は、温度と放電速度に依存します。温度が低いと、バッテリー内の化学反応が遅くなり、電荷の抽出が難しくなります。放電率が高くなると、バッテリーの損失が増加し、電圧が低下するため、「放電」電圧のしきい値制限に早く達します。

• バッテリー内の化学物質によって提供される電位差は実際には一定です。電圧を低下させるのは、電極周辺の化学物質の枯渇と、電極と電解質の劣化です。これが使用しない期間の後にバッテリー電圧が回復できる理由です。そのため、しきい値電圧に達するポイントを決定するのは実際には非常に複雑になる可能性があります。

バッテリーの適切なデータシートを見つけることができれば、これらの計算が行われたパラメーターについての洞察を得ることができます。

ミリアンペア時は、現在の容量の経時的な尺度です。これは、バッテリーの総充電量を表しています。バッテリーを使用して、大電流を必要としないものを動作させると、バッテリーは長時間持続します。

バッテリー（実際にはセル）には非線形の空乏特性があることに注意してください。ミリアンペア時は限られた充電量ですが、特定の電圧で特定の負荷がそのすべてを使用できるわけではないこと、およびメーカーが指定した値は一般的にセルに電力が供給されている場合であることを認識してください低電流需要の何か。その状況では、利用可能なエネルギーのほとんどすべてを得ることができます。ただし、より多くの電流を必要とするものに電力を供給する場合、実際には全容量を取得することはできません。

Philのコメントによる技術的な編集：「...あなたは実際に全能力を獲得することはないでしょう」と言うことによって。つまり、「特定の電圧を必要とする同じ負荷が与えられた場合、実際に全容量を取得することはできません」という意味です。セルの電圧は低下し、負荷に対して不十分になります。この時点では、電荷はまだセル内にありますが、必ずしも使用できるとは限りません。

Energizer AAセルのデータシートを検討してください。さまざまな負荷でのさまざまなミリアンペア時容量を示すチャートが提供されます。

25 mAでデバイスに電力を供給し続けると、セルの電流は約2750 mAhになります。この電流を容量2750/25に分割すると、バッテリーがそれを維持できる時間数が110になります。負荷が500mAの場合、セルの使用可能な容量は実際には約1500 mAhに低下し、1500/500はたった3時間。

リモコンなどのデバイスは継続的な電力を使用しません。彼らはほとんどの時間をアイドル状態または「スリープ」状態で過ごし、ボタンを押したときにのみ電力を消費します。これらの場合、セルは引き続き実行可能であり、非常に長い時間デバイスに電力を供給します。ミリアンペア時容量のグラフは、アイドル時間ではなく使用量に基づいています。

環境効果と物理学は、使用されていなくてもセル内の化学的性質を侵食します。データシートは、新しいセルを使用し、特定の環境条件内で作業していることを前提としています。

非常に大まかなガイドとして、現在/タイミングのボールパーク図を提供します。したがって、100mAhの容量のバッテリーは、10mAで10時間または1時間を与えると予想されます。実際には、あなたは少なくなります。これは、バッテリーの種類、使用年数、状態、温度などに依存します。

電流は、負荷全体の時間に対する電荷のベクトルです。これは、1秒あたりのクーロンの割合です。したがって、充電の測定値を取得するには、レートに時間を掛けます。たとえば、1時間のマラソンスプリントを獲得しました。10km / hで1時間スプリントできたら、10 KM走ったことになります。km / h単位の速度は、時間の経過に伴う速度として既に参照されているため、より簡単に解決できます。速度を測定するための特定の単位があった場合、次のことを言えます。

1ゴンザレス= 1 km / hr

その場合、1時間に10km / hrの速度を維持できるという私の評価は10GH（ゴンザレスアワーズ）になります。