近年来,智能手机硬件发展迅猛,但电池技术却一直没有大的突破。所以我们只好白天充电、晚上充电、天天充电。那一部手机到底要消耗多少电呢?我想饱受充电折磨的朋友有资格答案。
作为一个初中物理学的还可以的人,小编决定来计算一下。为了避免广告嫌疑,也为了具有代表性,下面我们以iPhone 6为例,看看它一年到底要用多少度电。
一、一度电是多少能量?
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。最基本的能量单位是焦耳(J)。
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。下面就用千瓦时来作为计算单位,比如电吹风的功率是1千瓦,那它开一个小时至少耗电1度(还有损耗)。
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=3600000J
我们把一度电的能量记为W1,下面我们将一块iPhone 6手机电池的能量记为W2。
二、一块电池有多少能量?
1、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,电量=电流x时间,电量的单位是库伦(C)。1库伦等于1安培乘以1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3.82V,电池容量为1810mAh,就可以计算出iPhone 6电池的能量。
W2=Pt=UIt=3.82V·1810mA·1h=3.82V·1.81A·3600s=24891.1J
然后我们用一度电的能量来除一下:
n=W1/W2=3600000J/24891.1J=144.63
也就是说一度电可充满144块iPhone 6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144天。
现在市面上主流的智能手机,电池参数与iPhone 6都差不多,电压从3.7V到5V,容量一般为2500mA时左右,我们也可以用同样的计算方法。
2、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?
24891.1/1000J=24.89s
答案是不到25秒。
三、充电器的损耗
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。
很多人可能并不知道的是,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,而不在充电器里。
现在的手机充电器的效率非常高,一般在90%以上。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144.63*0.9=130.1天了。也就是说,3度电就足够手机用一年了。
四、简单粗暴的结论
1、一度电的能量相当于144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130天。
3、算上充电器的损耗,iPhone 6使用一年,只用不到3度电。
4、一度电按照1块5毛钱计算,iPhone 6用一年,电费不到5块钱。
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25秒。
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天真哥哥,移动/互联网从业者,资深手机评测玩家,房地产特约评论员。
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