Что измеряет мАч в аккумуляторной батареи и как его интерпретировать

Аккумуляторные батареи являются удобным источником энергии, которые питают портативные электронные устройства. От смарт-часов до электро-автомобилей, батареи играют настолько важную роль в нашей повседневной жизни, что жить без них было бы практически невозможно.

Если вы когда-нибудь проверяли технические характеристики смартфона, то наверняка заметили, что на аккумуляторах указан показатель mAh. mAh означает миллиампер-час – это единица измерения электрического заряда.

Откуда в батареях берётся электрический ток

Электричество, как мы знаем, является результатом перемещения электронов из одной точки в другую. Скорость, с которой эти электроны движутся по проводнику, называется электрическим током и его сила измеряется в Амперах (А).

Батареи вырабатывают электричество путём перемещения электронов от одного электрода к другому. Когда батарея перемещает Кулон электронов с одного контакта на другой в секунду, она генерирует электрический ток в один Ампер (А).

Из справочника: Один Кулон — это электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника с током 1 А за время 1 с.

Заряд в один Кулон очень велик. Если бы два носителя заряда (q1 = q2 = 1 Кл) расположили в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействовали бы с силой, с которой гравитация Земли притягивает предмет массой порядка 1 миллиона тонн.

Узнав это, легко догадаться, что чем больше сила тока или Ампер на батарее, тем больше электронов она может отправить через ваше устройство за определённый промежуток времени. Однако, несмотря на то, что это утверждение верно, в нем задействовано нечто большее, чем просто сила тока.

Что измеряет мАч?

mAh означает «миллиампер-час», который является единицей измерения заряда или электроэнергии. Если разложить всё по полочкам, то “милли” – это приставка, означающая тысячную долю, поэтому один миллиампер равен 0,001 Ампера (А). Суффикс “час” означает, что сила тока умножается на час – единицу времени.

Вспомнив из предыдущего раздела, что сила тока равна электрическому заряду, делённому на время, то вы получите количество электрического заряда или электроэнергии, если умножите мА на час.

В аккумуляторах мАч – это показатель ёмкости аккумулятора, который использует все три понятия (электрический заряд, ток и время), чтобы оценить, сколько электричества может вместить аккумулятор. Например, ёмкость батареи в 1 000 мАч означает, что после полной зарядки она может поддерживать электрический ток в 1 000 мА в течение одного часа.

Неправильно считать, что «мАч» — это количество миллиампер, которое аккумулятор может выдать за час. Иначе был бы показатель «мА/ч».
Ток, который измеряется в Амперах — уже величина. Один «Ампер» равен одному «Кулону в секунду».
Если «Ток» уподобить скорости, то «мА/ч» будет ускорением, а «мАч» — расстоянием.

Важно знать, что это не означает, что батарея ёмкостью 1 000 мАч обеспечивает постоянный ток в 1 000 миллиампер. Если бы это было так, то все батареи работали бы ровно один час. Электрический ток, который обеспечивает батарея, зависит от её применения и структуры батареи.

Например, щелочная батарейка в часах прослужит гораздо дольше, чем такая же батарейка в игровой мыши, несмотря на одинаковое напряжение и одинаковую ёмкость.

Ещё одно важное различие – между ёмкостью батареи и максимальным электрическим током, который она может выдать. Максимальный электрический ток, который может выдать батарея, зависит от её структуры и измеряется как номинал разряда. Это особенно актуально для LiPo аккумуляторов (Литий-Ионный Полимерный Аккумулятор (Lithium-Ion Polymer Battery), аббревиатура: «LiPo», «Li-Po», «Li-polymer»), так как разные LiPo аккумуляторы имеют разные номиналы разряда.

LiPo аккумулятор ёмкостью 5 000 мАч с номиналом разряда 3 может выдать электрический ток 15 000 мА или 15 А, и, естественно, этот ток в 15 А будет длиться гораздо меньше часа.

А верно ли, что более высокий мАч обеспечивает большее время работы аккумулятора?

После всего сказанного о батареях и электрическом токе пришло время ответить на главный вопрос: Означает ли более высокий показатель мАч большее время работы аккумулятора? Ну… это зависит от обстоятельств.

Срок службы батареи, или скорость разрядки батареи при использовании, зависит как от батареи, так и от устройства, которое она питает. В общем случае, если в два одинаковых устройства с одинаковым режимом работы установить две одинаковые батареи, отличающиеся только ёмкостью, то батарея с большей ёмкостью, естественно, прослужит дольше.

Реальный пример – часы, где потребление батареи остаётся неизменным. В этом случае щелочной аккумулятор ёмкостью 2 200 мАч будет тикать гораздо дольше, чем аккумулятор ёмкостью 900 мАч.

Другим примером использования мАч являются аккумуляторы для смартфонов. Ёмкость аккумулятора является важной частью технических характеристик смартфона, но большая батарея на смартфоне не обязательно означает более длительное время автономной работы.

Например, у смартфона Samsung Galaxy S21 Ultra батарея имеет такую же ёмкость 5 000 мАч, как и у Samsung Galaxy S22 Ultra, но время его автономной работы меньше. Вероятно, это связано с тем, что новый смартфон лучше оптимизирован для потребления меньшего количества энергии, и в результате он работает дольше своего предшественника, несмотря на одинаковую ёмкость батареи.

Приведём сравнение работы батарей флагманских смартфонов Samsung Galaxy S22 Ultra и Samsung Galaxy S21 Ultra.

Таблица: Параметры батарей и результаты теста автономности для Galaxy S22 Ultra и Galaxy S21 Ultra

Выводы: Общая автономность смартфона Galaxy S22 Ultra – 33:09 ч, что на 6% больше чем у Galaxy S21 Ultra – 31:14 ч.

На срок службы аккумулятора влияет множество факторов

Ёмкость аккумулятора измеряется в мАч или миллиампер-часах. Это показатель того, сколько постоянного тока аккумулятор может выдать за один час, прежде чем он разрядится.

Множество факторов, таких как структура батареи, напряжение и область применения, определяют срок службы батареи. Однако если два аккумулятора идентичны во всех аспектах, кроме номинала мАч, то аккумулятор с более высоким мАч прослужит дольше.

Поэтому если у вас есть смартфон с большим аккумулятором, который работает не так долго, как хотелось бы, то вы можете оптимизировать работу своего телефона, чтобы он потреблял меньше энергии. Таким образом, вы сможете увеличить срок службы аккумулятора и его автономность до следующей зарядки.

Полезные материалы: 13 советов как продлить работу батареи на смартфоне Samsung, Как правильно заряжать смартфон Samsung.