Amperetimmar (Ah ) är en icke -systemisk mätenhet för elektrisk laddning , som huvudsakligen används för att karakterisera kapaciteten hos elektriska batterier .
Baserat på den fysiska innebörden är 1 ampere-timme en elektrisk laddning på 3600 C som passerar genom ledarens tvärsnitt på en timme och ger en ström på en ampere i en timme.
Ett laddat batteri med en deklarerad kapacitet på 1 Ah är teoretiskt kapabel att ge en ström på en ampere i en timme (eller till exempel 3600 A i 1 sekund, eller 10 A i 0,1 timme eller 0,1 A i 10 timmar ) tills den är helt urladdad. I praktiken leder för hög batteriurladdningsström till mindre effektiv uteffekt, vilket icke-linjärt minskar tiden för dess drift med en sådan ström och kan leda till överhettning.
Faktum är att batteriernas kapacitet ges baserat på en 20-timmars urladdningscykel till den slutliga spänningen. För bilbatterier är det 10,5 V [1] . Till exempel betyder inskriptionen på batterietiketten " 55 Ah " att den kan leverera en ström på 2,75 ampere i 20 timmar , och samtidigt kommer spänningen vid polerna inte att sjunka under 10,5 V.
Ofta används också en härledd enhet av milliampere-timmar (mAh, mAh), som vanligtvis används för att indikera kapaciteten hos små batterier.
Värdet i amperetimmar kan konverteras till systemets enhet laddning - coulomb . Eftersom 1 C är lika med 1 A s , får vi, genom att omvandla timmar till sekunder, att en amperetimma blir lika med 3600 C.
Ofta listar batteritillverkare bara den lagrade laddningen i mAh (mAh), andra listar bara den lagrade energin i Wh (Wh). Båda egenskaperna kan kallas termen "kapacitet" (inte att förväxla med elektrisk kapacitans som ett mått på en ledares förmåga att ackumulera laddning, mätt i farad ). I det allmänna fallet är det inte lätt att beräkna den lagrade energin från den lagrade laddningen: integration av den momentana effekt som ges av batteriet under hela tiden för dess urladdning krävs. Om större noggrannhet inte behövs, kan du istället för att integrera, använda medelvärdena för den förbrukade spänningen och strömmen, för detta med hjälp av formeln som följer av det faktum att 1 W \u003d 1 V 1 A :
1 W h = 1 V 1 A h.Det vill säga den lagrade energin (i wattimmar) är ungefär lika med produkten av den lagrade laddningen (i amperetimmar) och medelspänningen (i volt):
E = qU , _ _och i joule blir det 3600 gånger mer,
E = q U 3600 , _
Den tekniska specifikationen för enheten anger att batteriets "kapacitet" ( lagringsladdning ) är 56 Ah, driftspänningen är 15 V. Då är "kapaciteten" ( lagringsenergi ) 56 Ah 15 V = 840 W h = 840 W 3600 s = 3,024 MJ.
När identiska batterier kopplas i serie förblir "kapaciteten" i mAh densamma, men batteriets totala spänning ändras; med en parallellkoppling läggs "kapaciteten" i mAh ihop, men den totala spänningen ändras inte. I detta fall är "kapaciteten" i Wh. för sådana batterier bör betraktas som samma. Till exempel, för två batterier, som var och en har en spänning på 3,3 V och en lagrad laddning på 1000 mAh, kommer en seriekoppling att skapa en strömkälla med en spänning på 6,6 V och en lagrad laddning på 1000 mAh , en parallellanslutning kommer att skapa skapa en källa med en spänning på 3, 3 V och en lagrad laddning på 2000 mAh . Kapaciteten i W h (förmågan att utföra arbete) i båda fallen, utan att ta hänsyn till några nyanser, kommer att vara densamma. I moderna Power Banks, som har blivit utbredda på senare tid, är batterierna ofta seriekopplade inuti, och den totala "kapaciteten" i mAh räknas ihop. Detta beror på det faktum att sådana Power Banks har en intern styrenhet som omvandlar spänningen och erbjuder flera spänningar vid utgången: 5 volt (USB-port), 12, 15, 17 eller 19 volt för att ansluta bärbara datorer. Det vill säga, det är inte möjligt att ange vid vilken spänning denna eller den "kapacitet" i mAh är lämplig, eftersom den varierar beroende på spänningen som används av konsumenten ansluten till en sådan universell Power Bank. Därför skriver de i egenskaperna den "kommersiella" kapaciteten i mA h, erhållen som summan av seriekopplade battericeller, utan att ange spänningen vid vilken denna "kapacitet" i mA h. lämplig. Man bör också komma ihåg att batteriets kapacitet och dess spänning är inbördes relaterade värden, eftersom batteriet, som är urladdat, tappar spänning. Dessutom kan det hända att mätning av spänningen hos ett urladdat batteri eller batteri utan belastning inte avslöjar graden av urladdning av strömkällan, eftersom batteriet vid "tomgång" utan belastning kan visa en hög spänning, som kommer att sjunka kraftigt om batteri eller batteri är urladdat och om det är anslutet en viss last, till skillnad från laddade nätaggregat, som håller ett högt spänningsvärde även efter att lasten är ansluten. För urladdade batterier är spänningsfallet när lasten är ansluten större än för laddade nätaggregat. För att testa bilbatterier används ofta speciella "sonder" som skapar en standardbelastning på batteriet.