Одной из главных характеристик химического источника тока (включая перезаряжаемые элементы – аккумуляторы) является его емкость. Эта величина характеризует количество электрической энергии, которое способен запасать, а потом отдавать аккумулятор. В СИ единицей измерения емкости является фарад, но в быту намного удобнее применять внесистемную единицу – ампер-час.
Что означает ампер час в аккумуляторе
Термин ампер-час связывает две физические величины – ток и время. Иными словами, количество ампер-часов характеризует способность аккумулятора разряжаться заданным током определенный промежуток времени от полного заряда, до уровня, принятого за нулевой. Например, аккумулятор емкостью 50 А*ч может выдавать ток 5 ампер в течение 10 часов, а батарею в 60 А*ч за 10 часов можно разрядить током уже 6 ампер.
Казалось бы, если источник тока в 50 А*ч разряжать током, например, 10 А, он сможет питать нагрузку в течение 5 часов, а если током 1 А – то в течение 50 часов. В первом приближении это верно, но не все так просто. Емкость аккумулятора зависит от разрядного тока, и чем ток выше, тем емкость меньше. Так, током 25 А упомянутый аккумулятор разряжается гораздо быстрее 2 часов. Также на реальную емкость влияют другие факторы – температура, фактическое состояние источника тока и т.д.
Как перевести ампер часы в Миллиамперы
Миллиампер-час является дольной единицей от ампер-часа. Соотношение между миллиампер-часом и ампер-часом точно такое же, как и между ампером и миллиампером – в 1000 раз. Иными словами, 1 А*ч равен 1000 мА*ч. Например, емкость 2400 мА*ч равна 2,4 А*ч.
Миллиампер*час применяется там, где использование более крупных единиц неудобно. Так, обозначение емкости маленького аккумулятора 90 мА*ч удобнее для восприятия, чем эквивалентная ему запись 0,09 А*ч.
Чем отличается ватт час и ампер час
Параллельно с ампер-часом применяется другая единица – ватт-час. Она удобнее в тех случаях, когда емкость считается по разным уровням напряжения. Например, литиевый аккумулятор, рабочее напряжение которого составляет 3,7 вольта, разряжается через преобразователь напряжения на нагрузку, требующую напряжения питания 5 вольт и тока 0,75 А. Следовательно, мощность нагрузки составляет 5 х 0,75 = 3,75 ватт.
Пусть емкость аккумулятора равна 2 А*ч, расходуемая мощность в цепи аккумулятор — преобразователь составляет те же самые 3,75 ватта (для простоты потери преобразования равны нулю). Тогда ток в этой цепи составит 3,75/3,7=1 А (приблизительно). Таким образом, токи, потребляемые от одного аккумулятора в разных участках цепи, будут различаться, и пользоваться для расчетов ампер-часом неудобно. Комфортнее применять другую единицу измерения – ватт-час. Она будет одинаковой для любого уровня напряжения.
Чтобы из ампер-часов получить ватт-часы, достаточно исходную величину умножить на уровень напряжения. Например, для цепи 3,7 вольт емкость приведенного в примере аккумулятора составит 2 А*ч х 3,7 В=7,4 Вт*ч. Этой же величиной можно пользоваться без всяких пересчетов для стороны 5 вольт.
Как посчитать Ач аккумулятора
Фактическая емкость любого аккумулятора в процессе эксплуатации будет снижаться. Это естественный процесс. Поэтому в некоторых случаях важно знать реальное состояние источника тока. Для этого полностью заряженный аккумулятор надо разрядить стабильным током до уровня, принятого за нулевой, и измерить время длительности процесса. Зная ток и время, можно рассчитать реальную емкость.
В реальной эксплуатации неизменный ток получить сложно, поэтому можно собрать стенд, состоящий из аккумулятора и нагрузки. Нагрузку можно составить из лампочек накаливания известной мощности. Ток надо рассчитать так, чтобы он составлял 0,1 от предполагаемой емкости. Например, 12-вольтовый аккумулятор, емкостью 50 А*ч надо разряжать током 5 А. Подойдут автомобильные лампы мощностью P=U*I=12*5=60 ватт (или параллельно 2х30, 3х20 и т.п.). Во время разряда надо контролировать ток (он будет падать вслед за напряжением), и для расчета взять усредненное значение.
Светодиодные лампочки для такого стенда малопригодны из-за низкого потребления.
Рекомендуем: На какие параметры нужно смотреть при выборе аккумулятора
Как выбрать аккумулятор подходящей емкости
Глобально в этом вопросе подход прост – чем больше емкость, тем выше считаются потребительские качества автономного источника тока. Но при выборе надо смотреть не только на ампер часы аккумулятора. Следует помнить, что не менее важным параметром является выходное напряжение, и автомобильная батарея на 12 вольт, пусть даже большой емкости, не подойдет к мотоциклу, где требуется 6 вольт. Кроме того, емкость, глобально, зависит от электрохимического типа батареи и, внутри типа, от размеров. Также надо понимать, что более емкий аккумулятор потребует повышенного зарядного тока либо будет заряжаться более продолжительное время.
Поэтому перед покупкой батареи надо учесть все факторы, сопутствующие повышенной емкости. Тогда приобретение не приведет к техническим проблемам и финансовым потерям.
