बैटरी को एम्पीयर-घंटे में क्यों मापा जाता है, लेकिन किलोवाट-घंटे में बिजली का उपयोग मापा जाता है?

Question

मैं बैटरी में ऊर्जा के उपयोग के बारे में पढ़ रहा था और समझ में नहीं आता कि इसे घरेलू बिजली के उपयोग से अलग-अलग इकाइयों में क्यों मापा जाता है। एम्पीयर-घंटे में वोल्ट का माप शामिल नहीं होता है। लेकिन मेरी समझ यह है कि एक बैटरी में एक निरंतर वोल्टेज (1.5V, 9V, ...) उतना ही है जितना कि घरेलू विद्युत उपयोग (120V, 220V, ...)। इसलिए मैं नहीं देखता कि उनकी अलग-अलग इकाइयाँ क्यों हैं जिनके द्वारा उन्हें मापा जाता है।

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FYI करें। ऐसा लगता है कि आपका प्रश्न बैटरी गेजिंग के विषय को छूता है। : यहाँ हाल ही में एक सिंहावलोकन लेख है batteryuniversity.com/learn/article/...

— निक एलेक्सीव

Answer 1

$kW \cdot h$ ऊर्जा का एक माप है, जिसके लिए ग्रिड ग्राहकों को बिल दिया जाता है और आमतौर पर आसानी से समझी गई संख्याओं में आपके चालान पर दिखाई देता है (0-1000, 0-1 या बहुत बड़ी संख्या नहीं; सीमाएं जो दुर्भाग्य से, कई लोगों को भ्रमित करती हैं) ।

$A \cdot h$ विद्युत आवेश का एक मापक है। एक बैटरी (या संधारित्र) अपनी परिचालन स्थितियों की परवाह किए बिना चार्ज की एक निश्चित मात्रा को कम या ज्यादा स्टोर कर सकती है, जबकि इसकी आउटपुट ऊर्जा बदल सकती है। यदि कुछ ऑपरेटिंग परिस्थितियों में बैटरी के लिए वोल्टेज वक्र ज्ञात होता है (सर्किट, तापमान, जीवनकाल), तो इसकी आउटपुट ऊर्जा भी ज्ञात है, लेकिन अन्यथा नहीं, हालांकि आप कुछ बहुत अच्छे अनुमानों के साथ आ सकते हैं।

एक निरंतर वोल्टेज स्रोत के लिए से बदलने के लिए, उस वोल्टेज से गुणा करें; एक बदलते वोल्टेज और / या वर्तमान स्रोत के लिए, समय के साथ एकीकृत करें:कश्मीर डब्ल्यू ⋅ ज 1 कश्मीर डब्ल्यू ⋅ $A \cdot h$$kW \cdot h$

$$\frac{1 kW\cdot h}{1000 W\cdot h}\int_{t_1}^{t_2} \! I(t)E(t)dt ~;~~E~[V],~I~[A],~{t_{1,2}}~[h]$$

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ग्रिड ग्राहकों को बिजली और ऊर्जा दोनों के लिए बिल दिया जाता है। बैटरी की "आउटपुट ऊर्जा" बदल नहीं सकती (न तो बनाई गई और न ही नष्ट की गई)। मुझे लगता है कि आपका मतलब "आउटपुट पावर" है। एक माध्यमिक (यानी रिचार्जेबल) बैटरी की ऊर्जा भंडारण क्षमता इसकी संरचना में परिवर्तन के कारण बैटरी के जीवनकाल में बदल सकती है (क्योंकि इस पर काम किया गया है)।

— अर्गिल

एक बैटरी की आउटपुट ऊर्जा और चार्ज में परिवर्तन होता है, @ जोश, विशेष रूप से तापमान और वर्तमान ड्रॉ में परिवर्तन के संबंध में, लेकिन उस ऊर्जा को वितरित करने के लिए जितने कूपोमब्स की संख्या है वह अधिक स्थिर है। मुझे कोई आपत्ति नहीं होगी अगर आप चैट में बताएंगे कि कैसे अकेले बिजली के लिए बिल भेजा जा सकता है।

— टाइबलू

मेरा बुरा, आपका उपयोग सही है। मुझे लगा कि यहां शक्ति और ऊर्जा के बीच अंतर को आकर्षित करना महत्वपूर्ण है, लेकिन वे सीधे संबंधित हैं। ऊर्जा उत्पादन बिजली उत्पादन के साथ अलग-अलग होगा क्योंकि ऊर्जा शक्ति का अभिन्न अंग है। एक बैटरी का पूरा बिंदु ऊर्जा को स्टोर करना है और निश्चित रूप से इसका उत्पादन कम हो जाएगा क्योंकि आप इसका उपयोग करते हैं। पावर को आमतौर पर आवासीय ग्राहकों को बिल नहीं दिया जाता है (हालांकि हम जो भी भुगतान करते हैं उसका एक हिस्सा बुनियादी ढांचे में जाता है), लेकिन यह बड़े ग्राहकों को "डिमांड चार्ज" के रूप में दिया जाता है।

— अर्गिएल

Answer 2

बैटरी वोल्टेज के बारे में एक नोट: रेटेड बैटरी वोल्टेज "नाममात्र" है। एक पूरी तरह से चार्ज 12 वोल्ट की लीड एसिड बैटरी वास्तव में ~ 14.4 वोल्ट के आसपास शुरू होती है और इससे ऊर्जा निकालते ही आप गिर जाते हैं। वास्तविक बैटरी वोल्टेज आवेश की स्थिति, बैटरी आयु, लोड प्रोफ़ाइल, रसायन विज्ञान, आदि तक सीमित नहीं कई कारकों पर निर्भर करता है ... उदाहरण के लिए, 3.7V (नाममात्र) की लिथियम आयन बैटरी 4.15 वोल्ट पर शुरू हो सकती है और रिचार्ज की आवश्यकता से पहले ~ 2.7 वोल्ट तक कम हो जाना।

वाट-घंटे (या kW-H) बैटरी की ऊर्जा भंडारण क्षमता का एक संकेतक है, जबकि amp- घंटे न्यूनतम कितने amps को संदर्भित करता है आप एक घंटे के लिए पूर्ण चार्ज पर एक बैटरी से आकर्षित कर सकते हैं इससे पहले कि यह अब सक्षम नहीं था प्रवाह के उस स्तर को प्रदान करना (शायद रेटेड वोल्टेज के ऊपर या ऊपर?)। वे निकट संबंधी हैं, लेकिन समकक्ष नहीं हैं। कुछ बैटरी उच्च वर्तमान ड्रॉ डिवाइस के लिए अधिक डिज़ाइन की गई हैं, जबकि अन्य को कम वर्तमान ड्रॉ डिवाइस के लिए लंबे समय तक चलने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

लागू: अब जब मैं अपने सेल फोन की बैटरी को देखता हूं, तो मैं ध्यान देता हूं कि इस पर सभी तीन रेटिंग छपी हैं। यह एक लिथियम-आयन बैटरी है जिसकी नाममात्र वोल्टेज रेटिंग 3.7V है। यह ऊर्जा क्षमता 4.81 वाट-घंटे के रूप में चिह्नित है। यह इलेक्ट्रिक चार्ज रेटिंग 1300 मिली-ऑप-घंटे है। यह इंगित करता है कि ऊर्जा = वोल्टेज * इलेक्ट्रिक चार्ज (कम से कम बैटरी रेटिंग के संदर्भ में), हालांकि मुझे लगता है कि यह समीकरण इस तथ्य को छिपा रहा है कि पी = VI का एकीकरण हो रहा है और वी अधिक पसंद है एक स्थिर से औसत मूल्य, जो शायद एक बहुत अच्छा सन्निकटन देता है।

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एक पूरी तरह से चार्ज की गई बैटरी का वोल्टेज (जो कि 24H के लिए अकेला छोड़ दिया गया है) 14.4 V के बजाय 13 V के बहुत करीब है। एक चार्जिंग चरण के तहत चार्जर जिस वोल्टेज का उपयोग करता है वह वोल्टेज है।

— गनिश

यह गलत है: "एम्पी-घंटे यह दर्शाता है कि बैटरी से एक घंटे के लिए कितने एम्पी न्यूनतम आप पूरे चार्ज पर खींच सकते हैं"। यह सच नहीं है। आप आसानी से 2000mAH की बैटरी प्राप्त कर सकते हैं जो कभी भी 2 amps का उत्पादन नहीं करेगी, लेकिन यह संभवतः 4 घंटे के लिए 500mA का उत्पादन कर सकती है।

— रॉकेटसेटफ़र्ट

Answer 3

जिस तरह से एक बैटरी काम करती है, कुल कपोलों को वह चारों ओर धकेल सकता है जो कुल ऊर्जा की तुलना में अधिक सीधे गिर सकता है। वोल्टेज स्थिर नहीं है। यह एक के लिए आवेश की स्थिति के अनुसार भिन्न होता है, और दोनों के बीच संबंध बैटरी केमिस्ट्री के बीच काफी भिन्न हो सकते हैं। यह सब कहना है कि आह, बैटरी निर्माताओं के लिए व्होल या जूल से अधिक प्रासंगिक है।

जूल बेशक सर्किट डिजाइन के लिए प्रासंगिक हो सकते हैं, इसलिए यह जानकारी उपलब्ध है, बस 2 सेकंड की ध्वनि काटने में शामिल नहीं है जिसे एम्प-घंटे रेटिंग कहा जाता है। बैटरी डेटाशीट काफी जटिल हो सकते हैं। जैसा कि ज्यादातर चीजों के साथ होता है, ट्रेडऑफ़्स की मेजबानी होती है और पूरी जानकारी एक ही नंबर से अधिक होती है। यदि आपको बैटरी को जल्दी से चिह्नित करने के लिए सिर्फ दो नंबर लेने हैं, तो वोल्ट और एम्प-घंटे किसी भी तरह से अच्छे हैं, और वे हैं जो उद्योग में परिवर्तित हो गए हैं।

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आह के साथ समस्या यह है कि यह लोड पर निर्भर है, और यह आमतौर पर बैटरी पर स्थित छोटी जानकारी पर निर्दिष्ट नहीं होता है, यह हमेशा निर्माता से भी उपलब्ध नहीं होता है।

— गनिश

@Gunnish: सभी बैटरी डेटाशीट्स मैंने देखा है कि आप कुछ विचार दे सकते हैं कि बैटरी विभिन्न स्थितियों में क्या पैदा कर सकती है, आह सामान्य रूप से सामान्य है। हाँ, आह एक बैटरी वर्तमान प्रोफ़ाइल, तापमान और अन्य मापदंडों के साथ भिन्न हो सकती है, लेकिन कुल ऊर्जा है। जब बैटरी की बात आती है तो सब कुछ बहुत सारे अन्य मापदंडों का एक फ़ंक्शन होता है, लेकिन कुल डिलिवरेबल चार्ज, कुल डिलिवरेबल एनर्जी की तरह, शायद दूसरों की तुलना में अधिक स्थिर होता है।

— ओलिन लेट्रोप

@ जोश: नहीं, यह इतना आसान नहीं है। कुल शुल्क एक बैटरी वितरित कर सकते हैं करता भार के साथ बदलती हैं। अच्छा बैटरी डेटाशीट डिस्चार्ज करंट के लिए आह के व्युत्पन्न कारक या नाममात्र से दिखाएगा। आपकी 25 आह बैटरी को 10 डिस्चार्ज (2.5 ए) से अधिक 25 डिस्चार्ज पर रेट किया जा सकता है। 25 A पर आपको उदाहरण के लिए 75% मिल सकता है। कम तापमान पर यह अतिरिक्त रूप से नीचे जाएगा। यह सब बैटरी केमिस्ट्री, निर्माण विवरण और अन्य विभिन्न मापदंडों के बीच अलग-अलग होता है। बैटरियों जटिल हैं। किसी समय एक डेटशीट पर जाएं।

— ओलिन लेथ्रोप

Answer 4

एक बैटरी वोल्टेज अपने जीवनकाल में बदल जाता है। यह जिस सर्किट से जुड़ा होता है, उससे करंट सेट होता है।

जैसा कि वर्तमान एक निरंतर ज्ञात मूल्य है और इसकी भविष्यवाणी की जा सकती है, और वोल्टेज नहीं हो सकता है, इकाइयां उस मूल्य में हैं जो भविष्यवाणी की जा सकती हैं।

आपकी बिजली की आपूर्ति एक निरंतर वोल्टेज है और भविष्यवाणी की जा सकती है।

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मुझे लगता है कि यह संक्षिप्त उत्तर स्वीकृत उत्तर की तुलना में बहुत बेहतर है; यह "क्यों?" के दिल के लिए सही हो जाता है, जो कि पूछने वाला वास्तव में जानना चाहता था।

— रयान वी। बिसेल

यह पूरी तरह से दिल के पास क्यों नहीं है, लेकिन अगर उत्तर कह रहा है "विद्युत प्रभार के कॉल्मोब्स की संख्या (एम्पीयर-सेकंड या 1 / 3.6 एमएएच) जो एक बैटरी से संग्रहीत और पुनर्प्राप्त की जा सकती है, लगभग निरंतर इसका जीवनकाल जबकि ऊर्जा के जूल की संख्या (J या 1 / 3,600,000 kWh) जो कि एक ही बैटरी से स्टोर की जा सकती है और बरामद की जा सकती है, उसके जीवनकाल में काफी भिन्नता है "तो मैं सहमत हूँ

— कोडेशॉट

Answer 5

एक कारक जिसका अभी तक उल्लेख नहीं किया गया है, वह यह है कि क्योंकि बैटरियों में एक निश्चित मात्रा में आंतरिक प्रतिरोध होता है, इसलिए अधिक धारा खींचने से वोल्टेज शिथिल हो जाएगा। मान लीजिए, काल्पनिक रूप से, कि एक विशेष बैटरी जिसे एक निश्चित मात्रा में छुट्टी दी गई है, 10mA की आपूर्ति करते समय 12 वोल्ट की आपूर्ति करेगी, या 100mA की आपूर्ति करते समय 10 वोल्ट। 10 घंटे के लिए बैटरी से 10mA खींचना एक घंटे के लिए 100mA को खींचने के बारे में उतना ही निर्वहन करेगा, लेकिन पूर्व परिदृश्य में बैटरी ने 20% अधिक "उपयोगी" ऊर्जा की आपूर्ति की होगी। मुख्य बिंदु: एक बैटरी में ऊर्जा का एक बड़ा अंश खो जाएगा जब इसे धीरे-धीरे निकालने की कोशिश करने की तुलना में इसे जल्दी से सूखा करने की कोशिश की जाएगी।

पावर लाइनों में प्रतिरोध का एक निश्चित स्तर भी होता है, और इसी तरह के कारक लागू हो सकते हैं, लेकिन एक रेजिडेंशियल ग्राहक के मीटर तक पहुंचने वाली लाइन वोल्टेज आमतौर पर उस ग्राहक के उपयोग से प्रभावित नहीं होती है। एक बिजली कंपनी 126 वोल्ट पर एक amp आपूर्ति करने के लिए आवश्यक 20% कम ऊर्जा (प्रति यूनिट समय) का उपयोग करके 105 वोल्ट पर एक amp आपूर्ति कर सकती है। यदि ग्राहकों को प्रति-घंटे के हिसाब से बिल दिया जाता है, तो बिजली कंपनियों को सबसे कम संभव वोल्टेज पर अपनी ऊर्जा की आपूर्ति करने के लिए एक प्रोत्साहन मिलेगा। प्रति kWh बिलिंग का मतलब है कि ग्राहक की बिल योग्य उपयोग ऊर्जा की मात्रा के अनुपात में होगी जिसे बिजली कंपनी को आपूर्ति करने के लिए उत्पन्न करना होगा। संयोग से, कुछ डिवाइस (जैसे इंडक्शन मोटर्स) अक्सर उच्च वोल्टेज पर कम करंट खींचेगी (जबकि समान कार्य करते हुए),

Answer 6

बस एक "Amp.Hour" एक वैज्ञानिक इकाई या SI इकाई नहीं है। Amp.hr एक रेटिंग है जो बैटरी निर्माता उपयोग करते हैं लेकिन क्योंकि प्रति सेकंड एक एम्पियर = एक कूलम्ब, जब एक घंटे में दो बार कारकों को गुणा किया जाता है और परिणाम बस 1 Amp.Hr = 3600 Coulombs of चार्ज होता है, कोई समय कारक शामिल नहीं होता है । तो बैटरी निर्माताओं से थोड़ा सा धुआं और दर्पण। यदि आप वास्तव में जानना चाहते हैं कि आपकी बैटरी कैसा प्रदर्शन करने जा रही है, तो आपको बिक्री लोगों के शब्द लेने की तुलना में थोड़ा गहरा दिखना होगा ...!

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एम्पी-घंटा वैज्ञानिक है कि एम्पीयर और घंटा दोनों वैज्ञानिक रूप से परिभाषित हैं। इंजीनियरिंग में amp-hour बहुत आम उपयोग में है। ध्यान दें कि प्रश्न का सात साल पहले का स्वीकृत उत्तर है।

— ट्रांजिस्टर