Misst mAh, wie lange eine Batterie halten würde?

Ich weiß, mAh sagt, wie viel Milliampere eine Batterie in einer Stunde liefern kann. Aber sagt das auch aus, wie viele Stunden der Akku halten würde? Tut mir leid, aber ich verstehe es nicht wirklich. Wenn es sich um einen Wassertank handelt, ist mAh meines Erachtens wie groß der Wasserhahn und nicht wie viel Wasser sich im Tank befindet. Ich bin wirklich verwirrt darüber, warum wir die Batteriekapazität in mAh messen, wenn ich das richtig verstanden habe.

mAh (oder mA · h) gibt nicht an, wie viele Milliampere eine Batterie in einer Stunde liefern kann. Das wäre mA / h. Strom , gemessen in Ampere , ist bereits eine Menge. Insbesondere ist ein Ampere ein Coulomb pro Sekunde. Wenn also Strom wie Geschwindigkeit ist, dann ist mA / h wie Beschleunigung und mAh ist wie Entfernung.

Vielmehr ist es mAh eine Einheit der Ladung . Es ist das, was Sie erhalten, wenn Sie den Strom mit der Zeit multiplizieren. Durch Multiplizieren mit der Zeit wird der "Pro-Zeit" -Teil des Ampere-Werts aufgehoben und Sie erhalten die Aufladung zurück.

Wenn ein Ampere ein Coulomb pro Sekunde ist, dann:

und durch dimensionale Analyse :

Wenn Sie beispielsweise 1 Stunde lang 1 mA aus einer Batterie entnehmen, haben Sie 1 mA · 1 h = 1 mAh Ladung verbraucht. Wenn Sie 5 Stunden lang 2 mA ziehen, haben Sie 2 mA · 5 h = 10 mAh verwendet.

Sie können nähern , wie lange eine Batterie durch Division der Gesamtladung dauern wird (in mAh) durch Ihren Nennlaststrom (in mA). Angenommen, Sie haben einen 1800-mAh-Akku und schließen ihn an eine 20-mA-Last an:

Dies ist eine Annäherung, weil:

• Die Ladekapazität (die in mAh gemessene Zahl) wird bestimmt, indem gemessen wird, wie viel Ladung von der Batterie entfernt werden kann, bevor die Spannung auf einen willkürlich gewählten Pegel abfällt, bei dem die Batterie als "entladen" betrachtet wird. Dies kann der Schwellenwert sein, bei dem Ihre Schaltung nicht mehr funktioniert. Batteriehersteller, die ihre Batterien so gut wie möglich erscheinen lassen möchten, wählen normalerweise eine sehr niedrige Schwellenspannung.

• Angenommen, Sie gehen davon aus, dass die Ladung nur bis zu einem bestimmten Spannungsgrenzwert verfügbar ist, dann hängt die tatsächliche Ladung der Batterie von der Temperatur und der Entladerate ab. Niedrigere Temperaturen verlangsamen die chemische Reaktion in der Batterie und erschweren die Entladung. Höhere Entladungsraten erhöhen die Verluste in der Batterie, senken die Spannung und erreichen so früher die Schwelle der "entladenen" Spannung.

• Die elektrische Potentialdifferenz, die von den Chemikalien in der Batterie geliefert wird, ist tatsächlich konstant; Was den Spannungsabfall bewirkt, ist die Abnahme der Chemikalien um die Elektroden und die Verschlechterung der Elektroden und des Elektrolyten. Aus diesem Grund kann die Batteriespannung nach einer gewissen Zeit ohne Verwendung wiederhergestellt werden . Die Bestimmung des Punktes, an dem die Schwellenspannung erreicht ist, kann daher tatsächlich recht komplex sein.

Wenn Sie ein gutes Datenblatt für Ihre Batterie finden, gibt es möglicherweise einen Einblick in die Parameter, unter denen diese Berechnungen durchgeführt wurden.

Milliampere-Stunden sind ein Maß für die aktuelle Kapazität im Zeitverlauf. Dies ist eine Darstellung der Gesamtladung einer Batterie. Wenn Sie mit dem Akku etwas betreiben, das nicht viel Strom benötigt, hält er lange an.

Beachten Sie, dass Batterien (Zellen) eine nichtlineare Entleerungscharakteristik aufweisen. Obwohl Milliamperestunden eine begrenzte Ladungsmenge sind, müssen Sie sich darüber im Klaren sein, dass bei einer bestimmten Spannung nicht alle Ladungen für eine bestimmte Last verwendet werden können und der vom Hersteller angegebene Wert im Allgemeinen für den Fall gilt, dass die Zelle mit Strom versorgt wird etwas mit geringem Strombedarf. In dieser Situation steht Ihnen fast die gesamte verfügbare Energie zur Verfügung. Wenn Sie jedoch etwas mit Strom versorgen, das mehr Strom benötigt, erhalten Sie nicht die volle Kapazität.

Technische Bearbeitung laut Phils Kommentar: Wenn Sie sagen "... bekommen Sie nicht die volle Kapazität." Ich meine "Sie werden nicht die volle Kapazität erhalten, wenn dieselbe Last verwendet wird, für deren Betrieb eine bestimmte Spannung erforderlich ist." Die Spannung der Zelle sinkt und wird für die Last unzureichend. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Ladung noch in der Zelle, ist aber nicht unbedingt verwendbar.

Beachten Sie das Datenblatt für Energizer AA-Zellen . Ein Diagramm zeigt Ihnen die verschiedenen Milliampere-Stunden-Kapazitäten bei verschiedenen Lasten:

Wenn Sie ein Gerät kontinuierlich mit 25 mA versorgen, hat die Zelle ungefähr 2750 mAh. Wenn Sie diesen Strom in die Kapazität 2750/25 teilen, erhalten Sie die Anzahl der Stunden, die die Batterie aushalten kann: 110. Wenn die Last 500 mA beträgt, sinkt die nutzbare Kapazität der Zelle tatsächlich auf ungefähr 1500 mAh und 1500/500 mAh nur 3 stunden.

Geräte wie Fernbedienungen verbrauchen keinen kontinuierlichen Strom. Sie verbringen die meiste Zeit im Leerlauf oder "Schlaf" und verbrauchen Strom nur, wenn Sie eine Taste drücken. In diesen Fällen sind die Zellen weiterhin funktionsfähig und versorgen das Gerät sehr lange mit Strom. Das Milliamperestunden-Kapazitätsdiagramm basiert auf der Nutzung und nicht auf der Leerlaufzeit.

Durch Umwelteinflüsse und physikalische Einflüsse wird die Chemie in einer Zelle untergraben, auch wenn sie nicht verwendet wird. Das Datenblatt geht davon aus, dass Sie mit frischen Zellen und unter bestimmten Umgebungsbedingungen arbeiten.

Als sehr grobe Richtlinie erhalten Sie eine Parkkennzahl für den aktuellen Stand / das Timing. Eine Batterie mit einer Kapazität von 100 mAh sollte also 10 Stunden bei 10 mA oder 1 Stunde bei 100 mA liefern. In Wirklichkeit bekommt man weniger. Dies hängt vom Batterietyp, Alter, Zustand, Temperatur usw. ab.

Strom ist ein Ladungsvektor über der Zeit über einer Last, d. H. Dies ist die Coulomb-Rate pro Sekunde. Um eine Messung der Ladung zu erhalten, multiplizieren wir die Rate mit der Zeit. Zum Beispiel haben wir einen einstündigen Marathonsprint. Wenn ich eine Stunde lang mit 10 km / h sprinten könnte, wäre ich 10 km gelaufen. Die Geschwindigkeit in km / h wird bereits als zeitlicher Verlauf angegeben, sodass das Training einfacher ist. Wenn wir eine bestimmte Einheit für die Geschwindigkeitsmessung hätten, sagen wir, wenn:

1 Gonzales = 1 km / h

Dann würde meine Bewertung für die Fähigkeit, eine Stunde lang eine Geschwindigkeit von 10 km / h aufrechtzuerhalten, 10 GH (Gonzales Hours) betragen.