一度电让iPhone用半年一度电能让手机用多久 100度电能用多久

一度电让iPhone用半年(一度电能让手机用多久) 100度电能用多久
这两年,手机虽然摇身一变智能了,但还是割不了充电器这个辫子。智能手机白天晚上的充电,这么麻烦的折磨我们,它到底消耗了几度电呢?作为一个初中物理学的还可以的人,我来计算一下。
首先从单位说起,电池存储的是电能,是一种能量,为了计算的方便,能量在不同的场合有不同的单位。为了计算一度电能充满多少块电池,我们首先要把两者转成同样的单位,这样才有可比性。最最基本的能量单位是焦耳(J)下面我们把一度电的能量记为W1,一块iPhone4手机电池的能量记为W2。1.一度电首先是家庭用电,单位是度,也就是千瓦时,是一种能量单位:1度=1千瓦时=1kW·h之所以用千瓦时来作为计算单位,是为了方便我们计算家电的耗能,比如电吹风的功率是1千瓦,那它开一个小时就耗电1度。(严格来说,此处的计算不精确,家电上标识的功率是输出功率,实际输入功率会大于输出功率,也就是说输出功率为1kW的电吹风开一个小时耗电要大于一度,此处不展开讨论)根据公式:功等于功率乘以时间(W=Pt),我们将能量单位都换算成焦耳(J),以便比较。W1=1度=1kW·h=1000w·3600s=3600000J2.一块智能手机电池手机电池的单位是“毫安时”(mAh),其实,毫安时不是能量单位,而是电量单位,中学物理告诉我们,电流乘以时间,单位应该是库伦(C),一库伦等于一安培乘以一秒。1mAh=0.001A·3600s=3.6C其实手机电池的容量单位是电量单位,之所以用mAh这个单位,实际上是为了计算使用时间时候的方便,比如1500mAh的电池,我们可以轻松计算出当输出电流为150mA,那么这块电池可以用10个小时。
要计算电池的能量,还需要用到电池的另一个参数:电压。普通智能手机,以iPhone4为例,电池电压为3.7V,电池容量为1420mAh,就可以计算出iPhone4电池的能量。W2=Pt=UIt=3.7V·1420mA·1h=3.7V·1.42A·3600s=18914.4J现在市面上主流的智能手机,电池参数与iPhone4都差不多,电压从3.5V到4V,容量一般为1500mA时左右。
然后我们用一度电的能量来除一下:n=W1/W2=3600000J/18914.4J=190.33
也就是说一度电可以充满190多块iPhone4电池。按一块电池差不多用一天来计算,一度电可以让我们的手机用190天。再来看看我们1kW的电吹风,电吹风吹一秒耗能1000W*1s=1000J一块手机电池的能量够吹几秒呢?18914.4J/1000J=18.914s答案是不到20秒。
3.充电器损耗两度电就可以让我们的智能手机用380天么?这中间还有一个过程的损耗并未考虑:充电器的损耗,显而易见,充电器的效率不是百分之百。充电器实际上只是一个把220V交流电变成5V直流电的电源,控制充电过程的电路实际上在手机里,不在充电器里。现在的手机充电器普遍采用了开关电源,效率非常高,一般在90%以上。(PS:充电器之所以体积非常小,是因为开关电源频率高,需要的电感原件体积小)充电的过程有约10%的电能变成了热能损耗,体现在充电器会微微发热。我们按照90%的效率来计算,一度电从插头出来,经过充电器,充到电池内,还剩0.9度,那也足够用190.33*0.9=171.3天了。也就是说,2度电多一点,就足够我们的手机用365天了。
(讨厌公式的直接过来看结论)4.结论:(1)一度电的能量相当于190多块iPhone4电池的能量。(2)按一块电池用一天来计算,一度电可以让我们的手机用190天。(3)算上充电器的损耗,智能手机使用一年,只用不到3度电。(4)一度电按照5毛钱计算,智能手机用一年,电费只要一块五。(5)一块充的满满的手机电池,如果用来驱动一个1KW的电吹风,只能吹不到20秒。桑2013年2月3日





  

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