В каких единицах измеряется емкость аккумулятора: что это такое, что означают единицы измерения в аккумуляторах, как выбрать АКБ

Содержание

Электрическая емкость: определение, формулы, единицы измерения

Статья
Видео

В электротехнике часто встречается понятие ёмкости. При этом речь идёт не о ведре или другом сосуде, а об электрической ёмкости проводника, аккумулятора и конденсатора. Путать эти понятия нельзя. В этой статье мы разберемся, что такое электрическая ёмкость, от чего она зависит и в каких единицах измеряется.

Определение
Конденсаторы
Аккумуляторы и электроемкость

Определение

Для проводников электрической ёмкостью называется величина, которая характеризует способность тела накапливать электрический заряд. Это и есть её физический смысл. Обозначается латинской буквой C. Она равна отношению заряда к потенциалу, если это записать в виде формулы, то получается следующее:

C=q/Ф

Электроемкость любого предмета зависит от его формы и геометрических размеров. Если рассмотреть проводник в форме шара, в качестве примера, то формула для расчета её величины будет иметь вид:

Эта формула справедлива для уединенного проводника. (-12) Ф

Конденсаторы

Конденсатор — это две пластины из проводящего материала, расположенные друг напротив друга, между которым находится слой диэлектрика. В заряженном состоянии обкладки имеют разные потенциалы: одна из них будет положительной, а вторая отрицательной. Электроемкость конденсатора зависит от величины заряда на его обкладках и разности потенциалов, напряжения между ними. Между пластинами возникает электростатическое поле, которое удерживает заряды на обкладках. Формула электрической емкости конденсатора в общем случае:

C=q/U

Если сказать простыми словами, то емкость конденсатора зависит от площади пластин и расстояния между ними, а также относительной диэлектрической проницаемости материала, расположенного между ними. Их различают по используемому диэлектрику:

керамические;
плёночные;
слюдяные;
металлобумажные;
электролитические;
танталовые и пр.

По форме обкладок:

плоские;
цилиндрические;
сферические и пр.

Так как формула площади фигуры зависит от её формы, то и формула ёмкости будет разной для каждого случая.

Для плоского конденсатора:

Для двух концентрических сфер с общим центром:

Для цилиндрического конденсатора:

Как и у других элементов электрической цепи и в этом случае есть два основных способа соединения конденсаторов: параллельное и последовательное.

От этого зависит итоговая электрическая емкость полученной цепи. Расчёты ёмкости нескольких конденсаторов напоминают расчёты сопротивления резисторов в разном включении, только формулы для способов соединения расположены наоборот, то есть:

При параллельном соединении общая электроемкость цепи является суммой емкостей каждого из элементов. Каждый следующий подключенный увеличивает итоговую емкость

Cобщ=C1+C2+C3

При последовательном подключении электроемкость цепи снижается, подобно снижение сопротивления в цепи параллельно включённых резисторов. То есть:

Cобщ=(1/С1)+ (1/С2)+ (1/С3)

Важно! В параллельной схеме соединения напряжения на обкладках каждого элемента одинаковы. Это используют для получения больших значений электроемкости. В последовательном включении двух элементов напряжения на обкладках каждого из конденсаторов составляют по половине общего напряжения. Для трёх – трети и так далее.

Аккумуляторы и электроемкость

Основными характеристиками аккумуляторных батарей является:

Номинальное напряжение.
Емкость.
Максимальный ток разряда.

В данном случае для определения количественной характеристики времени работы или, говоря простым языком, чтобы рассчитать, на какое время работы прибора хватит аккумулятора, используют величину ёмкости.

В аккумуляторных батареях для описания электрической ёмкости используют следующие размерности:

А*ч — ампер-часы для больших аккумуляторов, например автомобильных.
мА*ч — милиампер-часы, для аккумуляторов для носимых устройств, например смартфонов, квадрокопетров и электронных сигарет.
Вт*часы — ватт-часы.

Эти характеристики позволяют определить, сколько времени работы выдержит аккумулятор при конкретной нагрузке. Для определения электрическую емкость аккумулятора измеряют в кулонах (Кл). В свою очередь кулон равен количеству электричества, переданному аккумулятору при силе тока 1А за 1с. Тогда если перевести в часы, то при токе в 1А за 1 час передается 3600 Кл.

Одним из способов измерения емкости аккумулятора является его разряд заведомо известным током, при этом вы должны замерить время разряда. Допустим, если аккумулятор разрядился до минимального уровня напряжения за 10 часов током в 5А – значит его емкость 50 А*ч

Электроемкость – это важная величина в электронике и электротехнике. На практике конденсаторы применяются практически в каждой схеме электронного устройства. Например, в блоках питания – для сглаживания пульсаций, уменьшения влияния высоковольтных всплесков на силовые ключи. Во времязадающих цепях различных схем, а также в ШИМ-контроллерах для того, чтобы задать рабочую частоту.

Аккумуляторы также применяются повсеместно. Вообще задачи накапливания энергии и сдвига фаз встречаются очень часто.

Более подробно изучить вопрос поможет предоставленное видео:

Кратко объяснение изложено в этом видео уроке:

Теперь вы знаете, что такое электрическая емкость, в каких единицах происходит ее измерение и от чего зависит данная величина. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и понятной!

Материалы по теме:

Как определить емкость конденсатора
Что такое электрический заряд
Закон Кулона простыми словами

«Почему энергоемкость (объем аккумулятора телефона, например) измеряется в mAh (звучит как единица измерения скорости)?» — Яндекс Кью

Различные единицы СИ для аккумуляторов

Сокращенные «единицы СИ» взяты из французского перевода Système International d’Unités. Каждые два года проводится международная конференция для обновления списка единиц. В этой конференции принимают участие представители различных промышленно развитых стран и организаций как инженерной, так и научной сферы.

Все единицы СИ, относящиеся к батареям, как и другие единицы, находятся в ведении Международного бюро мер и весов (BIPM, Bureau International des Poids et Mesures) в Париже.

. Изображение предоставлено hin255 для FreeDigitalPhotos.net. Считается базовой единицей электрического тока в системе СИ. Он был назван в честь Андре-Мари Ампера, французского физика, который открыл формулу для его вычисления. Это измерение относится к количеству постоянного тока (электрического заряда), который создает силу, равную 2×10-7 ньютонов на метр, на двух прямых параллельных проводниках.

Ампер-час (Ач или ампер-час). Это единица электрического заряда, используемая для определения емкости батарей. Постоянный ток 1 ампер в течение 1 часа (прямой) составляет 1 Ач. Эквивалент 3600 кулонов.

Кулон (К). Производная единица измерения электрического заряда в системе СИ. Количество заряда, которое накапливается за секунду при токе силой 1 ампер, измеряется как 1 кулон (Кл). Это измерение было названо в честь Шарля-Огюстена де Кулона, другого французского физика.

Фарада (F). Это еще одна производная единица СИ, которая измеряет электрическую емкость. Он был назван в честь Майкла Фарадея, британского физика. Когда пара проводников разделена изолятором, они могут хранить больше заряда по сравнению с изолированным проводником. Качество изолятора будет определять количество заряда, которое могут нести проводники. Это конкретное свойство схемы известно как емкость. Один фарад — это способность проводника накапливать 1 Кл (кулон) заряда на каждый вольт разности потенциалов между двумя проводниками. В некоторых практических схемах емкость измеряется в нанофарадах или микрофарадах.

Фарадей (Fd). Это измерение относится к единице электрического заряда. Это также было приписано Майклу Фарадею. Он определил, что существует постоянный заряд, необходимый для осаждения 1 моля любого элемента. Этот заряд называется постоянной Фарадея и равен 96 485 кулонам. Позже он был адаптирован как единица измерения зарядов, используемых в электролизе. 1 Fd эквивалентен произведению заряда одного электрона на постоянную Авогадро.

Генри (H). Это единица СИ, которая измеряет электрическую индуктивность. В частности, этот прибор измеряет электрический ток, который индуцируется в проводнике, расположенном в изменяющемся магнитном поле. Величина тока будет зависеть от катушки (измеряется в генри) и скорости изменения магнитного потока (измеряется в веберах в секунду). Это означает, что для катушки с индуктивностью 1 Гн обычно требуется поток в 1 Вебер на ампер индуцируемого тока. Эта единица измерения была названа в честь Джозефа Генри, американского физика.

Герц (Гц). Это единица измерения частоты в СИ, эквивалентная одному циклу в секунду. Это измерение частоты событий, которые обычно происходят периодически в течение фиксированного цикла. Эта единица измерения названа в честь Генриха Рудольфа Герца, немецкого физика.

Джоуль (Дж). Это единица измерения энергии в системе СИ. Хотя энергия существует в различных формах (электрической, кинетической, электромагнитной и т. д.), обычно они используют одну и ту же единицу измерения — джоуль. По сути, джоуль — это количество энергии, приложенной к силе в 1 ньютон при перемещении на 1 метр. 1 джоуль также равен энергии 1 ватт в секунду. Это измерение было названо в честь Джеймса Прескотта Джоуля, британского физика.

Ом (Ом). Это единица СИ, которая измеряет электрическое сопротивление. Когда два места с разными электрическими потенциалами соединяются через проводник, по этому проводнику течет ток. Ток, проходящий через проводник, будет зависеть от разности потенциалов и сопротивления протеканию тока. Один ом — это величина сопротивления, для которой необходима разность потенциалов в 1 вольт на ампер. Эта единица измерения была названа в честь Георга Симона Ома, немецкого физика.

Сименс (S). Производная единица измерения электрической проводимости в системе СИ. Один Сименс – это когда по проводнику течет ток в один ампер на вольт потенциала. Проводимость обратно пропорциональна сопротивлению, то есть Сименс обратно пропорционален ому. Это измерение было названо в честь Вернера фон Сименса, немецкого изобретателя и промышленника.

Вольт (В). Это производная единица измерения электрического потенциала в системе СИ. Электрический потенциал относится к количеству потенциальной энергии, которая присутствует на единицу заряда. Вольт представляет собой потенциал в один джоуль на кулон заряда.

Изображение предоставлено anankkml для FreeDigitalPhotos.net

Ватт (Вт). Это производная единица мощности в системе СИ. Это скорость, с которой расходуется энергия. Ватт эквивалентен одному джоулю в секунду. Эта единица измерения используется как в электричестве, так и в механике. Он назван в честь Джеймса Уатта, британского инженера.

Ватт-час (Втч). Относится к единице энергии, которая представляет собой переданную энергию из расчета один ватт в течение одного часа. Это равно 3,6 килоджоуля (кДж) энергии.

Статьи по теме:

Глоссарий аккумуляторов

Что такое ампер-час (ампер-час или Ач) аккумулятора?

Что такое электрический ток?

Страница, которую вы пытались открыть по этому адресу, похоже, не существует. Обычно это результат плохой или устаревшей ссылки. Мы приносим свои извинения за доставленные неудобства.

Что я могу сделать сейчас?

Если вы впервые посещаете TechTarget, добро пожаловать! Извините за обстоятельства, при которых мы встречаемся. Вот куда вы можете пойти отсюда:

Поиск

Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы сообщить, что эта страница отсутствует, или используйте поле выше, чтобы продолжить поиск

Наша страница «О нас» содержит дополнительную информацию о сайте, на котором вы находитесь, WhatIs.com.
Посетите нашу домашнюю страницу и просмотрите наши технические темы

Поиск по категории

Сеть

доступность сети
Доступность сети — это время безотказной работы сетевой системы в течение определенного интервала времени.
NFV MANO (управление и оркестрация виртуализации сетевых функций)
NFV MANO (управление виртуализацией и оркестровкой сетевых функций), также называемый MANO, представляет собой архитектурную основу для …
Сетевой коммутатор
Сетевой коммутатор соединяет устройства в сети друг с другом, позволяя им общаться путем обмена пакетами данных.

Безопасность
GPS-глушение
Подавление сигналов GPS — это использование устройства, передающего частоту, для блокирования или создания помех радиосвязи.
контрольная сумма
Контрольная сумма — это значение, представляющее количество битов в передаваемом сообщении, которое используется ИТ-специалистами для обнаружения…
информация о безопасности и управление событиями (SIEM)
Управление информацией о безопасности и событиями (SIEM) — это подход к управлению безопасностью, который объединяет информацию о безопасности …
ИТ-директор
доказательство концепции (POC)
Доказательство концепции (POC) — это упражнение, в котором работа сосредоточена на определении того, можно ли превратить идею в реальность.
зеленые ИТ (зеленые информационные технологии)
Green IT (зеленые информационные технологии) — это практика создания и использования экологически устойчивых вычислений.
ориентир
Контрольный показатель — это стандарт или точка отсчета, которые люди могут использовать для измерения чего-либо еще.
HRSoftware
самообслуживание сотрудников (ESS)
Самообслуживание сотрудников (ESS) — это широко используемая технология управления персоналом, которая позволяет сотрудникам выполнять множество связанных с работой …
платформа обучения (LXP)
Платформа обучения (LXP) — это управляемая искусственным интеллектом платформа взаимного обучения, предоставляемая с использованием программного обеспечения как услуги (…
Поиск талантов
Привлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса …
Отдел обслуживания клиентов
прямой электронный маркетинг
Прямой маркетинг по электронной почте — это формат кампаний по электронной почте, в котором отдельные рекламные объявления рассылаются целевому списку .