Основы работоспособности батарей электрического велосипеда: вольты и ампер-часы

Если вы мечтаете о покупке электрического велосипеда, то должны научится разбираться в некоторых технических терминах, чтобы суметь правильно укомплектовать ваш "е-байк" аккумуляторами. Терминология поначалу может показаться немного сложной, но я постараюсь её вам наиболее понятно разъяснить.Что же такое напряжение аккумулятора или его вольтаж? Начнем с истории.Единица электрического потенциала, напряжения, была названа в честь итальянского физика Александро Вольта.Александро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта (18 февраля 1745 - 5

марта 1827) с раннего детства испытывал огромное пристрастие к электричеству. В 1775 году Вольта изобрел электрофор – прибор, способное производить электрический заряд. Электрофор состоял из двух частей смолы, двух частей скипидара и одной части воска, вылитого в металлическое блюдо. Для получения электричества необходимо было смолу натереть лисьим хвостом, от чего она электризовалась отрицательно. Затем смолу накрывали крышкой, в результате чего заряды перераспределялись. Когда крышки касались пальцем, отрицательное электричество уходило в землю, а положительное оставалось в металлическом блюде под крышкой. Если после этого снимали крышку со смолы, то на неё оставалось положительное электричество и можно было извлечь даже пальцем искру. Такой процесс зарядки и разрядки можно было повторять сколько угодно раз, так как заряд смолы не переходил на крышку, а вызывал лишь перераспределение зарядов.

В 1776-1777 г. Вольта провел ряд экспериментов по воспламенению газов от электрической искры в закрытом сосуде. В 1800 году он разработал вольтов столб - простейшую батарею гальванических элементов. Этот химический источник тока состоял из медных и цинковых дисков, соединенных между собой проволокой. Между дисками пролаживалось сукно, пропитанное раствором соли и воды для увеличения проводимости.

Вольта утверждал, что при соприкосновении двух различных металлов возникает электродвижущая сила, под действием которой электричество одного знака сосредотачивается на одном из металлов, а электричество противоположного знака – на другом.

Итальянский физик Алекссандро Вольта изобрел первую в мире батарею. Сухая же батарея была придумана японским часовщиком, но запатентована немецким химиком Карлом Геснером.

Каждая аккумуляторная батарея имеет определенное напряжение, что измеряется в таких единицах как вольты (русское обозначение В, международное - V). Вольт – единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы. Напряжение также может рассматриваться как сумма «давления» электронов, которые переходят от отрицательного разъема к положительному разъему.

Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту, если для перемещения заряда величиной 1 кулон из одной точки в другую над ним надо совершить работу величиной 1 джоуль. Вольт также равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт.

Термин "напряжение" в батарее относится к разнице в электрическом потенциале между положительной и отрицательной клеммами аккумулятора. Чем больше разница в заряде между двумя точками – клеммами аккумулятора, тем больше напряжение.Электрические велосипедный батареи как правило имею вольтаж 24V, 36V, 48V, 60V, 72V.Упорядоченное движение свободных заряженных частиц под воздействием электрического поля называется электрическим током. Сила тока измеряется в амперах.Емкость аккумулятора показывает, сколько времени аккумулятор сможет питать подключенную к нему нагрузку. При практических расчетах емкость аккумулятора, как правило, выражается в ампер-часах (Ач). Ампер-час - это всемирная единица измерения электрического заряда, применяемая при обслуживании электрических аккумуляторов/ Электрическая емкость можно выражать и в кулонах, но кулон является очень небольшой единицей и поэтому ею неудобно пользоваться, поскольку пришлось бы иметь дело с очень большими числами.

1 Ампер-час - это электрический заряд, который проходит через поперечное сечение проводника в течение одного часа при наличии в нём тока силой в 1 Ампер. Иными словами, заряженный аккумулятор ёмкостью в 1 А•ч способен обеспечить силу тока 1 Ампер в течении одного часа.

Пользования ампер-часом в качестве единицы измерения электрической емкости очень удобно, поскольку простым перемножением величины разрядного тока (выраженной в амперах) на время разряда (выраженное в часах) сразу определяется количество отданного элементом электричества.

Одни производители аккумуляторов указывают в их технических характеристиках только запасаемый заряд в мА•ч (mAh), другие - только запасаемую энергию в Вт•ч (Wh). Вообще-то, величина мА•ч не очень-то и полезна для нас. На самом деле, намного важнее количество энергии, которую содержит аккумулятор для питания электрических устройств. Как уже было указано ранее, запасенная энергии измеряется в Вт•ч,- в тех же единицах, которые используются для измерения нашей домашней электроэнергии.

Ампер-часы говорят ещё и о времени. Поэтому заряд может расходится долго малым током, а может быстро и большим. При этом мы можем развивать большую мощность, но на короткий промежуток времени, или же меньшую – на более длительный период времени.

© Сергей Вольтер 2013 Любое копирование, перепечатка и распространение материалов статей без разрешения правообладателя запрещены и преследуются по закону. Нарушение авторских прав будет рассматриваться согласно статьи 52 Закона Украины «О авторском праве и смежных правах», статьи 176 Криминального Кодекса Украины, статьи 432 Гражданского кодекса Украины, статьи 51-2 Кодекса Украины об административных правонарушениях.