Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты » Что такое емкость аккумулятора и от чего она зависит
Количество просмотров: 23968
Комментарии к статье: 5


Что такое емкость аккумулятора и от чего она зависит


Взглянув на маркировку любого современного аккумулятора, будь то литий-ионный аккумулятор сотового телефона или свинцово-кислотный аккумулятор от источника бесперебойного питания, - мы всегда сможем найти там сведения не только о номинальном напряжении данного источника питания, но и о его электрической емкости.

Обычно это цифры вроде: 2200 mAh (читается как 2200 миллиампер-часов), 4Ah (4 ампер-часа) и т. д. Как видите, для измерения электрической емкости аккумулятора применяется внесистемная единица измерения — Ah (Ampere hour) - «ампер-час», а вовсе не «фарад» как для конденсаторов. И часы здесь фигурируют отнюдь не просто так, а по той причине, что обычный аккумулятор, в отличие от обычного конденсатора, способен питать нагрузку буквально часами.

Что такое емкость аккумулятора и от чего она зависит

Если попытаться объяснить совсем просто, то емкость аккумулятора в ампер-часах — это численное выражение того, как долго данный аккумулятор сможет питать нагрузку с определенным током потребления.

Например, если аккумулятор с номинальным напряжением 12 вольт полностью заряжен, при том имеет емкость 4 Ah, то это значит, что нагрузку с током потребления в 0,4 ампера, с номинальным напряжением в 12 вольт, данный аккумулятор будет в состоянии питать на протяжении 10 часов, пока не наступит состояние, при котором дальнейший его разряд станет опасным для рабочих характеристик. А через нагрузку с током потребления в 1 ампер, этот же аккумулятор будет разряжаться 4 часа (теоретически разумеется).

Конечно, для каждого аккумулятора существует ограничение по максимально допустимому разрядному току, и чем выше будет разрядный ток — тем ниже окажется линейность разрядной характеристики, и тем быстрее аккумулятор будет садиться по сравнению с расчетным временем.

Разрядные характеристики аккумулятора

Минимально допустимое напряжение, до которого можно разряжать аккумулятор, также регламентируется и всегда указывается в документации на конкретный аккумулятор, как и максимальное безопасное напряжение, выше которого заряжать аккумулятор уже очень не желательно.

Так например типичное для литий-ионного аккумулятора на 3,7 вольт, предельно допустимое минимальное напряжение разряда составляет 2,75 вольт, а максимальное — 4,25 вольт. Если разрядить литиевый аккумулятор до менее чем 2,75 вольт, то аккумулятор начнет терять емкость, а если перезарядить его сверх меры — может взорваться.

Для свинцово-кислотного аккумулятора на 12 вольт, предельно безопасный минимум равен 9,6 вольт, а максимум, до которого можно заряжать, составляет 13 вольт и т. д.

Как видите, в сведениях о емкости (в ампер-часах) вольты не упоминаются вовсе. А между тем, если перевести часы в секунды, а затем величину емкости умножить на напряжение аккумулятора, то получим величину энергии заряда данного аккумулятора в джоулях:

Величина энергии заряда аккумулятора

Так или иначе, емкость исправного аккумулятора практически не зависит от напряжения на его клеммах в текущий момент. А вот когда мы произносим «заряд аккумулятора», то имеем ввиду уже не емкость, а как раз то напряжение, до которого аккумулятор сейчас заряжен. Если аккумулятор заряжен до номинального напряжения, то можно рассчитывать на ту емкость, которой аккумулятор в этот момент обладает. Если же аккумулятор разряжен, то его емкость уже не имеет значения.

Емкость аккумулятора

При этом реальная емкость аккумулятора, как можно видеть по семейству разрядных характеристик, сильно зависит от величины тока разряда. 10-часовой разряд и 10-минутный разряд, например для свинцово-кислотного аккумулятора (см. рисунок выше), покажут разницу в емкости приблизительно вдвое!

Можно обнаружить даже более-менее точную математическую зависимость между разрядным током и временем разряда того или иного экземпляра аккумулятора. Эту зависимость выявил немецкий ученый Пейкерт, и ввел так называемый «коэффициент Пейкерта» р, который, к примеру, для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов находится в районе 1,25. Чем выше ток разряда — тем меньше время разряда. А константа в правой части уравнения — напрямую зависит он номинальной емкости аккумулятора.

При желании реальную емкость аккумулятора можно определить очень просто: зарядить полностью аккумулятор (до максимально разрешенного напряжения, которое указано в документации), а затем разрядить постоянным током (близким к 10-часовой разрядной характеристике из документации) до конечного напряжения разряда (которое также приведено в документации). Перемножить ток разряда и время разряда в часах — получится реальная емкость аккумулятора в ампер- или в миллиампер-часах. 

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как измерить емкость аккумулятора и перевести фарады в ампер-часы
  • Как рассчитать параметры зарядного устройства для аккумулятора
  • Что такое эффект памяти аккумулятора
  • Внутреннее сопротивление аккумулятора
  • Что такое саморазряд аккумулятора
  • Схемы соединения аккумуляторов: параллельное и последовательное подключение ...
  • Свинцово-кислотный аккумулятор - устройство и принцип работы, разновидности
  • Литий-полимерные аккумуляторы
  • Устройство и принцип работы аккумулятора
  • Про гелевые аккумуляторы и их правильное использование
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

    Аккумулирование энергии, Основы электричества, Зарядка аккумулятора, Основы электричества, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Юра |

    Емкость измеряется в фарадах. Заряд в кулонах = ток(Ампер) x время(секунда). Вывод - статья неправильная.

      Комментарии:

    #2 написал: Юрий |

    Нормальная статья. Для простых людей написана, не для академиков.

      Комментарии:

    #3 написал: Паша |

    Я обычно про емкость аккумуляторов все объясняю так: если аккумулятор передает ток в 10 А за 10 ч, он имеет емкость в 100 ампер-часов (а-ч) за 10 ч. Если ток больше 10 А, аккумулятор зарядится меньше чем за 10 ч. 

      Комментарии:

    #4 написал: Сергей Сергеевич |

    Электрическая емкость – это количество электрического заряда в проводнике с единичным электрическим потенциалом. Электрическая емкость — физическая величина, выражающая способность объекта удерживать электрический заряд при определенном электрическом напряжении. Электрическая емкость определяется как отношение этого электрического заряда к электрическому напряжению. При переносе электрического заряда с одного проводящего предмета (электрода) на другой между этими электродами возникает напряжение, прямо пропорциональное переданному заряду, причем константа пропорциональности обратно пропорциональна емкости предмета. Простейшим устройством для такого хранения заряда является так называемый плоский конденсатор, состоящий из двух одинаковых металлических пластин, расположенных друг напротив друга и разделенных диэлектрическим слоем. Емкость такого конденсатора прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости диэлектрика и площади электродов и косвенно пропорциональна их расстоянию.

      Комментарии:

    #5 написал: Гость |

    Емкость аккумулятора - это количество энергии, которое может хранить аккумулятор. Емкость аккумулятора зависит от типа аккумулятора, его размера, напряжения и силы тока. Также емкость аккумулятора может зависеть от температуры окружающей среды и степени заряженности аккумулятора.  

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.