一个充电宝引发的争论:先有mAh还是先有Wh

那天在迪士尼排队,掏出了我最爱的Anker充电宝,后边的小情侣在赌我这个是无线的还是有线的,然后看我插上了线,他们以为有线实锤了。我很想转过头去告诉他们其实无线也可以的,但是我忍住了。被误解是i人的宿命。

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然后朋友跟我讲起了mAh和Wh的概念,我才知道原来mAh还有猫腻。

  • 瓦时(Wh):能量的单位,W=Pt=UIt。
  • 毫安时(mAh):电量的单位,Q=It​,电流大小和时间的乘积,可以理解为,电流越大,放电时间越短,电流越小,细水长流。
  • 注意:电量还有一个单位——库伦(C),1库仑=1安培·秒,因此1mAh=3.6C,而1C约相当于6.25×10^18个电子的电量。

从公式可以看出,mAh和Wh的计算公式只差了个电压U,因此,假如一个充电宝对应的Wh是固定的话,在不同的电压下,mAh就不同了。

例如安克的这个充电宝,电芯容量5000mAh,电池能量18.5Wh=3.7V×5000mAh,因此广告宣称的5000mAh,是在3.7V这个电压条件下的。但是当它以5V输出的话,不计损耗的理想情况下,容量就变成了3700mAh。而它标注的额定容量2900mAh,应该是考虑了各项损耗后的实验数据。

这里引入了一个重要假设,那就是充电宝的能量(Wh)是固定的。

但是,mAh也是有明确物理意义的呀,它是电量的单位,和库伦数成正比,而库伦数又和电子数成正比,换句话说,毫安时和电子数是绑定的。

那么问题来了,为什么是充电宝的能量固定,而不是它的电子数固定???为什么是从Wh推导mAh,而不是从mAh推导Wh?究竟是先有mAh还是先有Wh?

如果假设充电宝的能量固定,那就必须接受充电宝的电子数可变这一灵异现象。

但是,电子数怎么能变呢???它是一个物质实体,冰箱里的鸡蛋数量,难道会随着计算方式的改变而改变吗?

你可以暂停阅读思考半天,但是我现在就要揭晓答案。

其实这里进入了一个概念误区,毫安时代表的并不是充电宝里含有的电子总数,而是在外界刺激下可提供的电子数量。这里的外界刺激,就是电压差。电压差越大,它能提供的电子数就越多。就好比你向朋友借钱,他不给,但是你拿刀架在他脖子上,他立刻掏出一百万给你。

聪明的小伙伴可能会立刻发现这套解释的一个bug,按照我的说法,5V应该比3.7V的mAh更大才对!

对你个大头鬼哦!

5V是输出电压,不是电压差。为什么会有3.7V,主要是锂电池电芯单元的电压,充电宝和手机的电池电压都是3.7V左右,充电宝先升压到5V,然后才能给3.7V的手机充电,如果只输出3.7V,没有电压差的话,是充不了电的,水往低处流,电往低处充。

但是,不论是输出5V还是3.7V,都可以视为外界的反向电动势吧,它是一个阻力电压。想象一下,最愉悦的放电状态,肯定是一根导线直通啦,外界电压为零的时候能提供的电子数最多吧。它应该有一个内部电压,暂且设为N吧,不管有没有其他的升降压电路,它有一个放电的趋势,这能达成共识吧,然后输出电压是阻力,应该有个负号。所以电压差应该是N-5V和N-3.7V,而N-3.7V大于N-5V,所以3.7V的mAh更大。

也许有不严谨的地方,但是先这么理解吧。

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评论

  1. Windows Chrome
    广东省深圳市 电信
    4 周前
    2024-3-25 18:16:11

    有趣

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