Simplificate 2.0

Si algo parece muy complicado, es que esta mal explicado.

¿ Cuanto durara la pila de mi invento?

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Bateria de Plomo Acido.

Calculo del tiempo aproximado de duración de una pila.

Normalmente cuando inventamos algo que funciona a pilas queremos normalmente saber cuanto van a durar aproximadamente, las razones de por que lo queremos saber son obvias ¿no? para llevar 20 kilos de pilas o solo 1 kg jejeje.

Aunque los tipos de pilas o baterías son muchos de muchos tipos todas suelen expresar su energia en multiplos del Amperio por hora, ejemplos:

Batería de 420 Ah / 12 V

Esta batería de coche dice que es de 12 Voltios de corriente continua y contiene una energía de 420 Ah.

Batería de Litio Polimero de 1300 mAh y 3,7 V

Bueno y … ¿ Cuanto tiempo es eso?, pues eso significa que es capaz de dar el equivalente a 1,3 Amperios durante una hora de forma continua hasta descargarse ( descargarse significa que se queda con el 80 % del voltaje original ), se puede expresar también en Watios que acumula en total, seria simplemente multiplicar 1,3 Amperios por los 3,7 Voltios y tienes los Watios en un segundo, para saber la energía total en Julios que acumula lo multiplicas por 3600 segundos que tiene una hora y ya tienes los Julios totales que pueden exprimir de la batería, ( recordemos que 1 Julio es equivalente a 1 Watio )

\mathrm{W = \frac{J}{s} = \frac{N\cdot m}{s} = \frac{kg\cdot m^2}{s^3}}

Pues ahora solo queda calcular cuanto durara la batería cuando tengamos conectado nuestro invento, pues fácil facil del todo, solo debemos medir con un Amperímetro la intensidad de corriente que circula nuestro circuito, supongamos que nos da un consumo de 0,020 Amperios, pues si la pila hemos dicho que tiene 1,3 Amperios hora y solo consumimos 0,020 Amperios hora, dividimos capacidad de la batería / consumo del equipo = numero de horas de uso, pero ahora veremos más abajo que hay un máximo en la intensidad de descarga de las baterías.

El problema de la intensidad de carga y descarga.

Una vez que ya sabemos cuanto tiempo va a durar nuestra batería tenemos a veces el problema de que la descarga es demasiado rápida y podría ocurrir una “descarga profunda”, y aunque no lo parezca es un problema importante pues la reacción química que se produce en la batería produce calor como hemos dicho antes, pero si demandamos más corriente de la que la reacción puede proporcionar se produce una sobrecarga de la batería y se evapora algunos de los elementos de la reacción, haciendo imposible el uso posterior de la batería.

Para solventar eso hay una constante llamada C que relaciona la descarga de la batería con el tiempo que debe esta tardar en descargarse para que sufra el mínimo desgaste.

Ejemplos:

En esta batería se puede ver claramente que el fabricante nos indica que es de 12 Voltios 7 Ah y lo divide por 20 HR, lo que nos indica que la batería nos va a proporcionar 7 Ah, durante 20 horas.

Si hacemos la cuenta nos damos cuenta de que por hora nos puede proporcionar solamente 7 Ah / 20 Horas, pues menos de 1Ah, si la descargamos con mayor rapidez puede ocurrir que la batería quede dañada para siempre jamas.

C = Intensidad de descarga = Amperios Hora marcados / Tiempo recomendado por el fabricante

En las batería de Ácido Plomo es normal un ratio de descarga de 20 horas.

Si seguimos estas recomendaciones del fabricante la batería debería quedar con el 80 % del Voltaje inicial.

Si no seguimos esta recomendación y superamos el ratio de descarga pues no de forma instantánea pero si con el tiempo la batería dejara de ofrecer su máxima carga hasta que como la de los portátiles no dure nada de nada.

Para cargar la batería hay que respetar la intensidad de descarga, pues la reacción de descarga es la misma que la de carga solo que del revés, y si la hacemos más rápida pues ocurre lo mismo que cuando se descarga más rápida.

Y seguramente a alguno ya se le ha venido a la cabeza que las baterías de coche suelen ser de 45 Ah, y sin embargo cuando aplicamos el arranque del coche este tira “un chorro de voltios del tirón” pues sí, eso es verdad y es un parámetro más de la batería y este no suele venir marcado, solo suele venir en las baterías de Litio Polímero, que se marcan como 20 C, ó 40 C, pero en las de coche no suele venir.

Pues la corriente máxima que puede dar una batería en un instante no mayor de 10 Segundos suele ser en la baterías de coche de 10 veces los Ah marcados, si marca 45 Ah puede dar 450 Amperios durante 10 segundos, no más.


Written by cuningan

28 noviembre, 2010 a 23:09

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