¿Los mAh miden cuánto duraría una batería?

mAh (o mA·h) no es cuántos miliamperios puede entregar una batería en una hora. Sería mA/h. La corriente , medida en amperios , ya es una tasa de cosas. En especial, un amperio es un culombio por segundo. Entonces, si la corriente es como la velocidad, entonces mA/h es como la aceleración y mAh es como la distancia.

Más bien, mAh es una unidad de carga . Es lo que obtienes cuando multiplicas la corriente por el tiempo. Al multiplicar por el tiempo, la parte "por tiempo" del amperio se cancela y se vuelve a cargar.

Si un amperio es un culombio por segundo, entonces:

y por análisis dimensional :

Por ejemplo, si consume 1 mA durante 1 hora de una batería, ha utilizado 1 mA · 1 h = 1 mAh de carga. Si consume 2 mA durante 5 horas, ha utilizado 2 mA · 5 h = 10 mAh.

Puede estimar cuánto durará una batería dividiendo su carga total (en mAh) por su corriente de carga nominal (en mA). Digamos que tiene una batería de 1800 mAh y la conecta a una carga de 20 mA:

Esta es una aproximación porque:

• La capacidad de carga (el número medido en mAh) se determina midiendo cuánta carga se puede extraer de la batería antes de que el voltaje caiga a algún nivel seleccionado arbitrariamente donde la batería se considera "descargada". Este puede o no ser el umbral en el que su circuito ya no funciona. Los fabricantes de baterías, que desean que sus baterías luzcan lo mejor posible, normalmente seleccionan un voltaje de umbral muy bajo.

• Suponiendo que está considerando la carga disponible solo hasta cierto umbral de voltaje, la carga real disponible de la batería depende de la temperatura y la velocidad a la que la descarga. Las temperaturas más bajas ralentizan la reacción química en la batería, lo que dificulta la extracción de carga. Las tasas de descarga más altas aumentan las pérdidas en la batería, lo que reduce el voltaje y, por lo tanto, alcanza antes el límite del umbral de voltaje "descargado".

• La diferencia de potencial eléctrico proporcionada por los productos químicos de la batería es en realidad constante; lo que hace que el voltaje disminuya es el agotamiento de los químicos alrededor de los electrodos y la degradación de los electrodos y el electrolito. Es por eso que el voltaje de la batería puede recuperarse después de un período sin uso . Por lo tanto, el punto en el que se alcanza el voltaje de umbral puede ser bastante complejo de determinar.

Si puede encontrar una buena hoja de datos para su batería, puede darle una idea de los parámetros bajo los cuales se realizaron estos cálculos.

Miliamperios-hora es una medida de la capacidad actual a lo largo del tiempo. Es una representación de cuánta carga total tiene una batería. Si usa la batería para operar algo que no requiere mucha corriente, durará mucho tiempo.

Tenga en cuenta que las baterías (células, en realidad) tienen una característica de agotamiento no lineal. Aunque los miliamperios-hora son una cantidad finita de carga, debe tener en cuenta que no todo será utilizable por una carga dada a un voltaje dado, y que el valor dado por el fabricante es generalmente para el caso en que la celda está alimentando algo con bajas demandas de corriente. En esa situación, obtienes casi toda la energía disponible. Sin embargo, cuando enciende algo que requiere más corriente, en realidad no obtendrá la capacidad total.

Edición técnica, según los comentarios de Phil: al decir "... en realidad no obtendrás la capacidad total". Quiero decir "En realidad, no obtendrá la capacidad total dada la misma carga que requiere un cierto voltaje para operar". El voltaje de la celda caerá y se volverá insuficiente para la carga, momento en el cual la carga todavía está en la celda, pero no es necesariamente utilizable.

Considere la hoja de datos de las celdas Energizer AA . Se proporciona un gráfico que muestra las diversas capacidades de miliamperios por hora en varias cargas:

Si continuamente alimenta un dispositivo con 25 mA, la celda tendrá aproximadamente 2750 mAh. Si divide esta corriente entre la capacidad, 2750/25, obtiene la cantidad de horas que la batería puede soportar: 110. Si la carga es de 500 mA, la capacidad utilizable de la celda en realidad se reduce a aproximadamente 1500 mAh, y 1500/500 es solo 3 horas.

Los dispositivos como los controles remotos no usan energía continua. Pasan la mayor parte de su tiempo en un estado inactivo o de "reposo" y consumen energía solo cuando presiona un botón. En esos casos, las celdas seguirán siendo viables y alimentarán el dispositivo durante mucho tiempo. El gráfico de capacidad de miliamperios por hora se basa en el uso, no en el tiempo de inactividad.

Los efectos ambientales y la física erosionarán la química en una celda incluso cuando no se esté utilizando. La hoja de datos asume que está trabajando con células frescas y dentro de ciertas condiciones ambientales.

Como una guía muy aproximada , le dará una cifra aproximada de corriente/tiempo. Por lo tanto, se esperaría que una batería con una capacidad de 100 mAh proporcione 10 horas a 10 mA o 1 hora a 100 mA. En realidad obtienes menos. Esto dependerá del tipo de batería, su antigüedad, estado, temperatura, etc.

La corriente es un vector de carga en el tiempo a través de una carga, es decir. Es la tasa de culombios por segundo. Entonces, para obtener una medida de la carga, multiplicamos la tasa por el tiempo. Por ejemplo, tenemos un sprint de maratón de una hora... si pudiera correr a 10 km/h durante una hora completa, habría corrido 10 KM. La velocidad en km/h ya está referenciada como una tasa a lo largo del tiempo, por lo que es más sencillo de calcular. Si tuviéramos una unidad específica para medir la velocidad, digamos si:

1 González = 1 km/h

Entonces mi calificación para ser capaz de mantener una velocidad de 10 km/h durante una hora sería 10GH (Horas Gonzáles).