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バッテリーの持続時間を知ることは、お金とエネルギーの節約に役立ちます。放電率はバッテリーの寿命に影響します。バッテリー電源を備えた電気回路が電流を流す方法の仕様と機能は、電子機器および電子関連機器を作成するための基礎です。電荷が回路を流れる速度は、放電速度に基づいてバッテリソースが回路を流れる速度に依存します。
放電率の計算
Peukertsの法則を使用して、バッテリーの放電率を決定できます。プケルツ法は t = H（C / IH）k その中で H 時間単位の定格放電時間です。 C アンペア時の放電レートの定格容量（AHアンペア時定格とも呼ばれます）、 私 放電電流はアンペアで、 k は次元のないプーケルト定数であり、 t 実際の放電時間です。
バッテリーの定格放電時間は、バッテリーメーカーがバッテリーの放電時間として評価したものです。この数値は、通常、料金が取られた時間数で示されます。
プケルト定数は一般に1.1から1.3の範囲です。吸収性ガラスマット（AGM）バッテリーの場合、数値は通常1.05〜1.15です。ゲルバッテリーの場合は1.1〜1.25の範囲で、通常、フラッドバッテリーの場合は1.2〜1.6です。 BatteryStuff.comには、プケルト定数を決定するための計算機があります。使用したくない場合は、バッテリーの設計に基づいてプーケルト定数を推定できます。
計算機を使用するには、バッテリーのAH定格と、AH定格が取得された時間の定格を知る必要があります。これら2つの評価の2つのセットが必要です。計算機は、バッテリーが動作する極端な温度とバッテリーの寿命も考慮します。オンライン計算機は、これらの値に基づいてプーケルト定数を示します。
また、電卓は、電気負荷に接続されたときに電流を伝えることができるため、電卓は、放電レベルを50％に安全に保つために、所定の電気負荷とランタイムの容量を決定できます。この方程式の変数を念頭に置いて、方程式を再配置して I x t = C（C / IH）k-1 製品を入手する I x t 現在の時間、または放電率として。これは、計算可能な新しいAH評価です。
バッテリー容量を理解する
放電率は、さまざまな電気機器を実行するために必要なバッテリーの容量を決定するための出発点を提供します。製品 I x t 料金です Q、 クーロン単位で、バッテリーから放出されます。エンジニアは通常、時間を使用して放電速度を測定するためにアンペア時間を使用することを好みます t 時間と現在 私 アンプで。
このことから、バッテリー容量を測定するワット時（Wh）などの値を使用して、バッテリー容量を理解できます。エンジニアは、Ragoneプロットを使用して、ニッケルとリチウムで作られたバッテリーのワット時容量を評価します。 Ragoneプロットは、放電エネルギー（Wh）が増加すると放電電力（ワット）がどのように低下するかを示しています。プロットは、2つの変数間のこの逆の関係を示しています。
これらのプロットでは、バッテリーの化学的性質を使用して、リン酸鉄リチウム（LFP）、酸化マンガンリチウム（LMO）、ニッケルマンガンコバルト（NMC）などのさまざまなタイプのバッテリーの電力と放電率を測定できます。
バッテリー放電曲線の式
これらのプロットの基礎となるバッテリー放電曲線の方程式により、ラインの逆勾配を見つけることでバッテリーの実行時間を決定できます。これは、ワット時をワットで割った単位がランタイムの時間になるためです。これらの概念を方程式の形式にすると、次のように書くことができます E = C x V平均 エネルギーのために E ワット時、容量はアンペア時 C そして V平均 放電の平均電圧。
ワット時は、放電エネルギーから他の形式のエネルギーに変換する便利な方法を提供します。ワット時を3600倍してワット秒を得ると、ジュール単位のエネルギーが得られるためです。ジュールは、熱力学やレーザー物理学の光エネルギーなどの熱エネルギーや熱など、物理学および化学の他の分野で頻繁に使用されます。
他のいくつかのその他の測定値は、放電率とともに役立ちます。エンジニアは、単位で電力能力も測定します C、これはアンペア時容量を正確に1時間で割ったものです。ワットからアンプに直接変換することもできます。 P = I x V 力のために P ワット単位、電流 私 アンペアと電圧で V バッテリーの場合はボルト単位。
たとえば、2アンペア時定格の4 Vバッテリーのワット時容量は2 Whです。この測定では、2アンペアで1時間電流を引き込むか、1アンペアで2時間電流を引き込むことができます。電流と時間の関係は、アンペア時の定格で示されるように、互いに依存します。
バッテリー放電計算機
バッテリー放電計算機を使用すると、さまざまなバッテリー素材が放電率にどのように影響するかをより深く理解できます。炭素-亜鉛、アルカリ、鉛酸バッテリーは、放電が速すぎると一般に効率が低下します。放電率を計算すると、これを定量化できます。
バッテリーの放電は、静電容量や放電率定数などの他の値を計算する方法を提供します。バッテリーから与えられる所定の充電に対して、バッテリーの静電容量（前述のように容量と混同しないでください） C によって与えられます C = Q / V 与えられた電圧V_に対して。 ファラッドで測定される静電容量は、バッテリーが電荷を蓄積する能力を測定します._
抵抗と直列に配置されたコンデンサを使用すると、時定数τをτ= RCとして与える回路の容量と抵抗の積を計算できます。この回路配置の時定数は、回路を介して放電するときにコンデンサが電荷の約46.8％を消費するのにかかる時間を示します。時定数は定電圧入力に対する回路の応答でもあるため、エンジニアは時定数を回路のカットオフ周波数として頻繁に使用します
コンデンサの充電および放電アプリケーション
コンデンサまたはバッテリーが充電または放電すると、電気工学の多くのアプリケーションを作成できます。フラッシュランプまたはフラッシュチューブは、偏光電解コンデンサから短時間に強い白色光のバーストを生成します。これらは、正に帯電したアノードを持つコンデンサで、電荷を蓄積および生成する手段として絶縁体金属を形成することにより酸化します。
ランプの光は、大きな電圧のコンデンサに接続されたランプの電極から来るため、カメラのフラッシュ撮影に使用できます。これらは通常、昇圧トランスと整流器で作成されます。これらのランプのガスは電気に抵抗するため、コンデンサが放電するまでランプは電気を伝導しません。
単純なバッテリーは別として、放電率はパワーコンディショナーのコンデンサーで使用されます。これらのコンディショナーは、電磁干渉（EMI）および無線周波数干渉（RFI）を排除することにより、電圧および電流のサージから電子機器を保護します。これは、抵抗とコンデンサのシステムを介して行われます。このシステムでは、コンデンサの充電と放電の速度により、電圧スパイクの発生が防止されます。