Amperi-oră ( Ah ) este o unitate de măsură nesistemică a sarcinii electrice , utilizată în principal pentru a caracteriza capacitatea bateriilor electrice .
Pe baza semnificației fizice, 1 amper-oră este o sarcină electrică de 3600 C care trece prin secțiunea transversală a conductorului într-o oră și furnizează un curent de un amper timp de o oră.
O baterie încărcată cu o capacitate declarată de 1 Ah este teoretic capabilă să furnizeze un curent de un amper timp de o oră (sau, de exemplu, 3600 A pentru 1 secundă, sau 10 A pentru 0,1 oră sau 0,1 A timp de 10 ore ) până la descărcarea completă. În practică, un curent de descărcare prea mare a bateriei duce la o putere de ieșire mai puțin eficientă, ceea ce reduce neliniar timpul de funcționare a acestuia cu un astfel de curent și poate duce la supraîncălzire.
De fapt, capacitatea bateriilor este dată pe baza unui ciclu de descărcare de 20 de ore la tensiunea finală. Pentru bateriile auto, este de 10,5 V [1] . De exemplu, inscripția de pe eticheta bateriei „ 55 Ah ” înseamnă că este capabilă să furnizeze un curent de 2,75 amperi timp de 20 de ore și, în același timp, tensiunea la bornele nu va scădea sub 10,5 V.
Adesea, este folosită și o unitate derivată de miliamperi-oră (mAh, mAh), care este de obicei folosită pentru a indica capacitatea bateriilor mici.
Valoarea în amperi-ore poate fi convertită în unitatea de sistem de încărcare - coulomb . Deoarece 1 C este egal cu 1 A s , atunci, transformând ore în secunde, obținem că un amper-oră va fi egal cu 3600 C.
Adesea, producătorii de baterii indică doar încărcarea stocată în mAh (mAh), alții listează doar energia stocată în Wh (Wh). Ambele caracteristici pot fi numite termenul „capacitate” (a nu se confunda cu capacitatea electrică ca măsură a capacității unui conductor de a acumula sarcină, măsurată în farazi ). În cazul general, nu este ușor de calculat energia stocată din sarcina stocată: este necesară integrarea puterii instantanee furnizate de baterie pe toată durata de descărcare a acesteia. Dacă nu este necesară o precizie mai mare, atunci în loc să integrați, puteți utiliza valorile medii ale tensiunii și curentului consumat, pentru aceasta folosind formula care rezultă din faptul că 1 W \u003d 1 V 1 A :
1 W h = 1 V 1 A h.Adică, energia stocată (în wați-oră) este aproximativ egală cu produsul dintre sarcina stocată (în amperi-ore) și tensiunea medie (în volți):
E = qU , _ _și în jouli va fi de 3600 de ori mai mult,
E = q U 3600 , _
Specificația tehnică a dispozitivului prevede că „capacitatea” ( încărcarea de stocare ) a bateriei este de 56 Ah, tensiunea de funcționare este de 15 V. Apoi „capacitatea” ( energia de stocare ) este de 56 Ah 15 V = 840 W h = 840 W 3600 s = 3,024 MJ.
Când bateriile identice sunt conectate în serie, „capacitatea” în mAh rămâne aceeași, dar tensiunea totală a bateriei se modifică; cu o conexiune paralelă, se adună „capacitatea” în mAh, dar tensiunea totală nu se modifică. În acest caz, „capacitatea” în Wh. pentru astfel de baterii ar trebui să fie considerate la fel. De exemplu, pentru două baterii, fiecare dintre ele având o tensiune de 3,3 V și o sarcină stocată de 1000 mAh, o conexiune în serie va crea o sursă de alimentare cu o tensiune de 6,6 V și o sarcină stocată de 1000 mAh , o conexiune paralelă va creați o sursă cu o tensiune de 3, 3 V și o încărcare stocată de 2000 mAh . Capacitatea în W h (capacitatea de a lucra) în ambele cazuri, fără a ține cont de unele nuanțe, va fi aceeași. În Power Bank-urile moderne, care s-au răspândit recent, bateriile sunt adesea conectate în serie în interior, iar „capacitatea” totală în mAh se adună. Acest lucru se datorează faptului că astfel de Power Bank-uri au un controler intern care convertește tensiunea și oferă mai multe tensiuni la ieșire: 5 volți (port USB), 12, 15, 17 sau 19 volți pentru conectarea laptopurilor. Adică, nu este posibil să se indice la ce tensiune este adecvată această sau acea „capacitate” în mA h, deoarece aceasta variază în funcție de tensiunea utilizată de consumatorul conectat la un astfel de Power Bank universal. Prin urmare, în caracteristici se scrie capacitatea „comercială” în mA h, obținută ca sumă a celulelor bateriei conectate în serie, fără a indica tensiunea la care această „capacitate” în mA h. adecvat. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că capacitatea bateriei și tensiunea acesteia sunt valori interdependente, deoarece bateria, care este descărcată, pierde tensiune. Mai mult decât atât, măsurarea tensiunii unei baterii descărcate sau a unei baterii fără sarcină poate să nu dezvăluie gradul de descărcare a sursei de alimentare, deoarece la „reactiv”, fără sarcină, bateria este capabilă să arate o tensiune înaltă, care va scădea brusc dacă bateria sau bateria este descărcată și dacă este conectată o anumită sarcină, spre deosebire de sursele de alimentare încărcate, care mențin o valoare ridicată a tensiunii chiar și după ce sarcina este conectată. Pentru bateriile descărcate, căderea de tensiune atunci când sarcina este conectată este mai mare decât pentru sursele de alimentare încărcate. Pentru a testa bateriile auto, se folosesc adesea „sonde” speciale, care creează o sarcină standard a bateriei.