|
|
Итак, ёмкость :-)
Начнем с того, что то, что обычно называют "ёмкостью батарейки" - это, строго говоря, не совсем ёмкость. Это - заряд, то есть то "количество электронов", которое сможет отдать батарея, прежде чем станет разряженной. Впрочем, это очевидно уже по размерности - "ёмкость батареек" измеряется в ампер-часах, а ампер, умноженный на час - не что иное как 3600 Кулонов, то есть - в чистом виде заряд.
Кстати, для любителей оценивать "эта батарейка имеет столько-то мАч и стОит столько-то рублей, а вот та - столько-то и стОит столько-то" замечу, что "правильным"
параметром такой оценки будут не "ампер-часы на рубль (кулоны/рубль)", и уж тем более не фарады на рубль, а джоули на рубль. Которые (грубо, без учета разрядной кривой) получаются умножением заряда (который в мАч) на напряжение (которое в вольтах). Ну, и деления на рубль. Точнее, если нужны именно Джоули (которые Вольт-Ампер_секунда), то мАч*В надо умножить на 3.6: в ампере 1000 миллиампер, но в часе - 3600 секунд :-) Впрочем, я отвлёкся...
...Отдаваемый батареей из нескольких последовательно элементов заряд, разумеется, не зависит от количества последовательно соединенных элементов: ток через каждый элемент проходит тот же, время, которое проработает элемент - разумеется не изменится, поэтому заряд одного элемента (в ампер-часах) будет равен заряду (в ампер-часах) всей батареи. Поэтому те, кто хотел сказать "ёмкость не изменится, как была около 1300мАч (типовая ёмкость приведенного в задаче типоразмера элементов), так и будет" - почти правы. Почти - в том смысле что это не совсем ёмкость (хотя это и общепринятый термин), это - заряд. А ёмкость - она в Фарадах :-)
...как известно из курса ТОЭ (ну, или из яндекса) ёмкость конденсатора - это его "способность по удержанию заряда", то есть ёмкость тем больше, чем больший заряд сможет удержать конденсатор, и тем больше, чем с меньшим напряжением ему это даётся - проще говоря, C=Q/U. Воспользуемся таким же определением емкости в случае батареи элементов.
Пусть для одного элемента ёмкость С1=Q/U. Для батареи последовательно соединенных элементов - заряд не изменится, напряжение же станет вдвое выше, и ёмкость, очевидно, будет вдвое меньше: С2=Q/2*U. То есть, если ёмкость батареи равнялась С, то ёмкость каждого из двух элементов - вдвое больше и равна 2*С. Забавно, правда - мы распилили батарейку напополам, и получили два элемента, с удвоенной ёмкостью каждый?
Но это только начало забавы. Несложно показать, что если теперь соединить эти элементы параллельно - суммарная ёмкость будет вдвое выше чем у одиночного элемента, то есть - вчетверо выше, чем у батарейки до начала экзекуции! Кусачки, паяльник и кусок проволоки - и мы увеличиваем ёмкость купленной в магазине батареи вчетверо!!!
И это действительно так - если ёмкость действительно измерять в фарадах. Кстати, если ввести ёмкость через энергию (W=C*U2/2) - ответ получится тот же, оставляю проверку этого - читателю.
| |
| |