Конвертер электрического заряда
Перевод величин между кулонами, ампер-часами и миллиампер-часами.
На аккумуляторе твоего телефона написано 4 500 мАч, а в учебнике физики заряд измеряется в кулонах. Обе эти единицы выражают одну и ту же физическую величину — количество перенесенного электрического заряда. Однако ампер-часы служат для технических характеристик аккумуляторов, а кулоны входят в Международную систему единиц, причем коэффициент пересчета между ними составляет 3 600.
Основные единицы заряда в конвертере заряда
- Кулон (Кл) — базовая единица заряда в системе СИ. С 2019 года кулон определен строго через заряд 6,241509074×10¹&sup8; элементарных частиц, а не через производные механические величины.
- Ампер-час (А·ч) — электрический заряд, проходящий через проводник при силе тока один ампер в течение одного часа. Эта величина точно равна 3 600 кулонам.
- Миллиампер-час (мАч) — одна тысячная доля ампер-часа. Именно в этих единицах маркируют большинство бытовых аккумуляторов, поскольку число в ампер-часах выглядело бы дробным и непривычным.
Связь емкости в мАч и времени работы в конвертере заряда
Батарея емкостью 4 500 мАч сама по себе не показывает, сколько часов проработает телефон: это зависит от напряжения цепи и энергопотребления процессора, экрана и беспроводных модулей. Реальный запас энергии аккумулятора равен произведению заряда на рабочее напряжение, что дает ватт-часы — именно этот показатель авиакомпании проверяют при провозе техники в ручной клади.
По этой причине нельзя напрямую сопоставлять мАч телефонного и ноутбучного аккумуляторов, предполагая, что телефон работает дольше. Элементы питания смартфонов обычно работают при 3,7 В, тогда как в ноутбуках напряжение часто составляет 11 В и более, поэтому одинаковое значение мАч в ноутбуке означает примерно втрое больший объем запасенной энергии.
Коэффициенты пересчета в конвертере заряда
| Из единицы | В единицу | Множитель |
|---|---|---|
| 1 А·ч | кулоны | 3 600 |
| 1 мАч | кулоны | 3,6 |
| 1 кулон | А·ч | 0,0002778 |
| 1 000 мАч | А·ч | 1 |
| 1 А·ч | мАч | 1 000 |
Сферы применения величин в конвертере заряда
- Аккумуляторы смартфонов, планшетов и внешних батарей, где емкость всегда указывается в мАч на заводской наклейке.
- Автомобильные стартерные аккумуляторы, емкость которых обычно измеряют в А·ч — типичная батарея имеет емкость 45–70 А·ч.
- Химические расчеты гальваностегии и электролиза, где кулоны связывают массу осажденного металла по законам Фарадея.
- Требования безопасности авиаперевозок, где нормы ручной клади сформулированы в ватт-часах, а не в мАч.
Вопросы об использовании конвертера заряда
Как перевести мАч в кулоны?
Умножь значение в мАч на 3,6. Например, аккумулятор на 2 000 мАч вмещает 2 000 × 3,6 = 7 200 кулонов заряда. Множитель складывается из 3 600 секунд в одном часе и приставки «милли», дающей множитель 0,001.
Всегда ли большее число мАч гарантирует лучшую батарею?
Только если напряжение двух источников питания одинаково. Величина мАч отражает заряд, а не полную энергию, поэтому сравнение аккумуляторов с разным вольтажом по одним лишь мАч дает неверный результат. Для корректного сравнения переведи показатели в ватт-часы: умножь мАч на напряжение и раздели на 1 000.
В чем разница между кулоном и ампером?
Ампер показывает скорость протекания заряда за единицу времени — это кулоны в секунду. Кулон выражает общий перенесенный заряд. Ток в один ампер за одну секунду переносит ровно один кулон.
Почему в 2019 году обновили определение кулона?
В системе СИ базовые величины, включая ампер, привязали к неизменным фундаментальным физическим константам вместо материальных эталонов. Кулон теперь строго определен через элементарный электрический заряд.
Можно ли напрямую перевести мАч в ватт-часы?
Нет, для перевода обязательно нужно знать рабочее напряжение. Умножь мАч на напряжение батареи и раздели на 1 000, чтобы рассчитать ватт-часы: батарея емкостью 3 000 мАч при напряжении 3,7 В дает 11,1 Вт·ч.