Ампер-час

Единица электрического заряда

Ампер -час или ампер-час (обозначение: A⋅h или Ah ; часто упрощенно Ah ) — это единица электрического заряда , имеющая размеры электрического тока , умноженные на время, равные заряду, передаваемому постоянным током в единицу. ампер , текущий в течение часа, или 3600 кулонов . ^{[1] [2]}

Обычно встречающийся миллиампер-час (обозначение: мА⋅ч , мАч , часто упрощенно обозначается как мАч ) составляет одну тысячную ампер-часа (3,6 кулона).

Использовать

Ампер-часы часто используются при измерениях в электрохимических системах, таких как гальванотехника , а также для определения емкости аккумуляторов , где общеизвестное номинальное напряжение падает.

Миллиампер -секунда (мА⋅с) — единица измерения, используемая в рентгеновской визуализации , диагностической визуализации и лучевой терапии . Это эквивалентно милликулону . Эта величина пропорциональна полной энергии рентгеновских лучей, производимой данной рентгеновской трубкой, работающей при определенном напряжении. ^[3] Одна и та же общая доза может быть доставлена ​​в разные периоды времени в зависимости от тока рентгеновской трубки.

Чтобы выразить энергию , вычисление значений заряда в ампер-часах требует точных данных о напряжении: например, в аккумуляторной системе точный расчет подаваемой энергии требует интегрирования подаваемой мощности (произведения мгновенного напряжения и мгновенного тока) по интервал разряда. ^[4] Как правило, напряжение аккумулятора меняется во время разряда; среднее значение или номинальное значение может использоваться для аппроксимации интегрирования мощности. ^[5]

При сравнении энергетических мощностей продуктов на базе аккумуляторов, которые могут иметь различный внутренний химический состав или конфигурацию элементов, простого значения ампер-часа часто недостаточно. Например, при напряжении 3,2 В для аккумуляторного элемента LiFePO ₄ воспринимаемая энергоемкость небольшого ИБП, который имеет несколько выходов постоянного тока с разным напряжением, но просто указан с одним номиналом в ампер-часах, например, 8800 мАч, будет преувеличена. в 3,75 раза по сравнению с герметичной свинцово-кислотной батареей на 12 В, где номинальная емкость в ампер-часах, например 7 Ач, основана на общем выходном напряжении, а не на внутреннем напряжении элемента, поэтому выходное напряжение 12 В ИБП, приведенный в качестве примера, на самом деле может обеспечить лишь около трети энергии приведенной в качестве примера батареи, а не на четверть больше энергии. Но продукт прямой замены для примера батареи, в том же форм-факторе и с сопоставимым выходным напряжением и энергоемкостью, но на основе LiFePO.
₄, также может быть указано как 7 Ач, в данном случае основано на выходном напряжении, а не на химическом составе элемента. Для потребителей без инженерного образования этих трудностей можно было бы избежать, указав вместо этого (или дополнительно) номинальную мощность в ватт-часах. ^{[ нужна цитата ]}

В других единицах электрического заряда

Один ампер-час равен (до 4 значащих цифр):

• 3600 кулонов
• 2,247 × 10 ²² элементарных зарядов
• 0,03731 фарадея
• 1,079 × 10 ¹³ статкулонов ( эквивалент CGS-ESU )
• 360 абкулонов ( эквивалент CGS-EMU )

Примеры

• Сухой элемент размера АА имеет емкость от 2000 до 3000 миллиампер-часов.
• Средняя батарея смартфона обычно имеет электрическую емкость от 2500 до 4000 миллиампер-часов.
• Автомобильные аккумуляторы различаются по емкости, но большой автомобиль, приводимый в движение двигателем внутреннего сгорания, будет иметь емкость аккумулятора около 50 ампер-часов.
• Поскольку один ампер-час может произвести 0,336 грамма алюминия из расплавленного хлорида алюминия, для производства тонны алюминия потребовалась передача не менее 2,98 миллиона ампер-часов. ^[6]

Смотрите также

• Электрохимический эквивалент
• Киловатт-час (кВт⋅ч)

Рекомендации

1. "Электрический заряд (Символ Q). ИЭВ 113-02-10" . электропедия.орг . Международная электротехническая комиссия (МЭК). 2020 . Проверено 20 сентября 2020 г. Примечание 7 к записи: Когерентной единицей электрического заряда в системе СИ является кулон, Кл. Единица ампер-час используется для электролитических устройств, таких как аккумуляторные батареи: 1 А·ч = 3,6 кКл.
2. Томпсон, Эмблер; Тейлор, Барри Н. (2008). Руководство по использованию Международной системы единиц (СИ). Специальная публикация NIST 811 (PDF) (2-е изд.). Гейтерсбург: Национальный институт стандартов и технологий. п. 45. Чтобы перевести ампер-час (А·ч) ... в кулон (Кл) ... умножьте на 3,6 E+03
3. Справочник по безопасности рентгеновского излучения, 9.0 Термины и определения, Служба охраны окружающей среды, здоровья и безопасности VirginiaTech. Архивировано 23 июля 2007 г., в Wayback Machine.
4. Эфти Абир, Наджрул Ислам (2016). «Как рассчитать часы работы ампер – узнайте, как конвертировать ватты в амперы». Лео Эванс . Проверено 8 декабря 2016 г.
5. Национальный исследовательский совет (США) (2004). Удовлетворение энергетических потребностей будущих воинов . Пресса национальных академий. п. 27. ISBN 0-309-09261-2.
6. TL Brown, HE Lemay Jr, "Химия - центральная наука", Prentice-Hall, 1977 ISBN 0-13-128769-9 , стр. 562