вход на сайт

Имя пользователя :
Пароль :

Восстановление пароля Регистрация

Дорогие батареи стоят дополнительной стоимости?

Если у вас есть дети, вы, наверное, уже знаете это, но для многих вещей нужны батарейки

Если у вас есть дети, вы, наверное, уже знаете это, но для многих вещей нужны батарейки. Пульт дистанционного управления игрушками, пульты Wii, лазерные указки (ну это для меня), фонарики, даже пушки Nerf. Для меня я нашел лучшее место, чтобы забрать батареи в одном из этих «долларовых» магазинов. Конечно, батареи дешевле, но хороши ли они? Кто знает. Давайте разберемся.

Энергия ——

Первый способ взглянуть на качество батареи - узнать, сколько в ней накопленной энергии. Как вы могли бы измерить это? Ну, вот как я это сделал. Я взял батарею и подключил к лампочке и дал ей работать так долго, как мог. Как это:

С помощью этой настройки я могу измерять как ток ( I ) от батареи, так и электрический потенциал (Δ V ) через батарею. В любой момент времени питание от батареи будет:

Питание говорит мне, как быстро меняется энергия, но не полная энергия батареи. Чтобы найти полную энергию, я могу написать такую ​​силу:

Если бы ток и изменение потенциала были постоянными в течение всего временного интервала (Δt), это было бы довольно простым вычислением. Увы, они не постоянны. Так что мне делать? Я обманываю. Если я вместо этого смотрю на очень короткий промежуток времени, то ток и потенциал не сильно меняются. Это означает, что я могу разумно рассчитать энергию за это короткое время. Тогда мне нужно сделать это целую кучу раз, чтобы получить полную энергию.

Сложение целой связки маленьких кусочков называется «интегралом». В этом случае я не буду использовать исчисление для оценки интеграла, так как не знаю математической функции для степени. Вместо этого я сделаю это численно с помощью следующей формулы (под «я сделаю» я на самом деле подразумеваю «заставить компьютер делать»):

Вместо этого я сделаю это численно с помощью следующей формулы (под «я сделаю» я на самом деле подразумеваю «заставить компьютер делать»):

И это все. Общая энергия, которую производит аккумулятор.

Измерение энергии —————-

Верньер делает и датчик тока и напряжения для LabQuest система. Сбор данных был довольно простым (хотя каждая батарея занимала довольно много времени). Вот данные из LoggerPro (программное обеспечение Вернье):

Вот данные из LoggerPro (программное обеспечение Вернье):

Это программное обеспечение может рассчитать как мощность, так и интегрировать, чтобы найти общую энергию. Но я не собираюсь этого делать. Зачем? Потому что я предпочитаю делать вещи сам с питон и матплотлиб , Это всего лишь я.

Вот график зависимости напряжения от времени для трех разных батарей типа АА. Я использовал Energizer, Duracell и DG (тот, что из Dollar Store).

Я немного расскажу о значении этой кривой напряжения, но сейчас я обеспокоен мощностью. Вот график тока для этих трех батарей.

Похоже, что-то случилось с данными для тока с батареей Energizer. Я попытался повторить эксперимент с этой батареей, но снова текущие данные выглядели не очень красиво. Ток, вероятно, не должен так подпрыгивать. Я думаю, это могла быть слабая связь или что-то в этом роде. В любом случае, батареи Duracell и Energizer, похоже, имеют схожие кривые, но DG значительно ниже.

Теперь я могу умножить ток и потенциал, чтобы получить мощность. Вот этот график для всех трех батарей.

Вот этот график для всех трех батарей

Я уже вижу, что я был не прав. Очевидно, что эти более дешевые батареи не так хороши, как более дорогие. Хорошо, а как насчет общей энергии? Если я объединю эти три кривые, я получу следующие сохраненные энергии:

  • DG (магазин в долларах) = 2983 Дж (0,829 Вт * час).
  • Energizer = 10 798 Джоулей (3,00 Вт * час)
  • Duracell = 9 398 джоулей (2,61 Вт * ч)

Кажется, что, возможно, Duracell и Energizer по сути одинаковы. Да, у Energizer больше запасенной энергии, но также есть небольшой скачок тока, который может быть или не быть реальным. Помимо этого текущего сбоя, кривые для этих двух батарей выглядят довольно схожими.

Они того стоят? ------

Да, лучше батареи имеют больше энергии. Но сколько они стоят? Во-первых, для батарей DG. Я думал, что это отличная сделка, так как они стоят 4 доллара за пачку из двадцати. Это 20 центов за батарею. Вы не можете победить это с палкой. Как насчет энергии за доллар? Действительно, вы платите за энергию - верно? Позвольте мне назвать это плотность энергии денег. Я буду использовать символ u, чтобы представить это. Итак, для DG:

А как насчет батарей Energizer? Ну, так как я дешевый, я купил только два из них. На самом деле, чтобы быть справедливым, я должен смотреть на цену в двадцать штук. Вот 16-пачка от Walmart , Это продает онлайн по цене $ 10,97, поэтому цена за один АА будет $ 0,685. О, и да - я знаю, что вы могли бы получить более выгодную сделку с аккумуляторами в Амазонка Но я пытаюсь сравнить идущий в магазин, чтобы купить батареи. Это дало бы плотность энергии денег:

А теперь для батарей Duracell. Вот 20 пачек за 12,97 $ , Это поставило бы цену одного AA на 0,649 $. Плотность энергии денег будет:

Интересно. Очень интересно. Таким образом, кажется, что все три из этих батарей имеют примерно одинаковую плотность энергии денег. Как это отвечает на вопрос? Что ж, в батареях есть нечто большее, чем просто запас энергии. Это зависит от того, для чего вы его используете. Предположим, что я использовал эти батареи для фонарика. В этом случае не слишком важно, какую батарею я использовал. Если бы я использовал более дешевый DG, мне просто пришлось бы чаще заменять батареи. Тем не менее, предположим, что я использую батареи для своего пульта Wii или моего удивительного крытого RC вертолета Syma (они действительно хорошо летают). Для этих электронных устройств, если напряжение падает слишком низко, они могут работать неправильно. Да, в батарее все еще будет энергия, но если это не будет правильно работать с устройством, кого это волнует?

Позвольте включить краткую заметку, пока я думаю об этом. Если вы посмотрите на приведенные выше графики напряжения, вы увидите, что напряжение для всех батарей довольно быстро падает ниже отметки 1,2 вольт. Это не значит, что они «мертвы». Это напряжение батареи во время ее использования. Если вы отключите его, вы получите намного более высокое напряжение. Да, я напишу позже пост об этом падении напряжения.

Я ненавижу, когда не даю однозначного ответа на вопрос "какую батарею мне купить?" Возможно, этот совет сработает: если у вас есть Amazon Prime, покупайте батареи у Amazon. Если вы ждете, пока вам не понадобятся батарейки прямо сейчас (как и я) для ваших детских игрушек, просто зайдите в магазин Dollar.

Некоторые другие вещи —————-

Я не могу с собой поделать. Мне было любопытно. Если у более качественных батарей больше энергии, они также имеют большую массу? Позволь мне узнать. Возможно, глупо составлять график из трех точек данных, но я все равно это сделал.

Может быть, я должен просто сравнить плотность массы энергии для этих трех батарей:

  • DG = 1,98 х 105 Дж / кг
  • Energizer Duracell = 3,84 x 105 Дж / кг
  • Duracell Energizer = 4,53 х 105 Дж / кг

* Примечание: * Я неправильно обозначил плотности энергии для Duracell и Energizer. К сожалению. Спасибо Крейгу за указание на мою ошибку.

**Хорошо. Что это значит? Я думаю, это означает, что если вас беспокоит общая масса вашей портативной электроники И вы беспокоитесь о сроке службы батареи - используйте Duracell или Energizer. О, и эти плотности энергии, похоже, согласуются с данными, опубликованными на Википедия , я люблю это Википедия страница по плотности энергии. Это не только полезно, но и показывает, насколько ужасны щелочные батареи. Щелочная энергия имеет плотность энергии около 590 кДж / кг. На сжигание дров приходится около 16 Мега Джоулей на килограмм (да, всю эту энергию трудно использовать, если вы не пытаетесь обогреть комнату или что-то в этом роде). Да, и посмотрите на бензин, 47 мегаджоулей на кг. Вот почему мы не делаем автомобили с батарейным питанием, которые работают на батарейках АА.

Покупка пакета батарей ————————–

Помоги мне. Я не могу остановиться. Глядя на цены Duracell и Energizer AA в нескольких интернет-магазинах, я могу составить этот сюжет. (Walmart, Walgreens, KMart)

(Walmart, Walgreens, KMart)

Данные Durcell выделены синим, а Energizer - красным. Я думаю, что некоторые данные подойдут лучше, но есть пара случаев, когда 10 батарей стоят больше, чем 14 (или что-то в этом роде). Если я предполагаю, что линейная модель соответствует этим данным (и она не очень подходит), то функция сообщит вам цену за одну батарею. Как это:

Как это:

Просто для забавы, это говорит о том, что если бы я купил нулевой пакет батарей (вы знаете, просто упаковку или что-то в этом роде), то это стоило бы 2 доллара за Duracell и 5 долларов за Energizer. Наклон говорит вам, сколько будет стоить одна батарея (без упаковки - думаю, вам придется принести свою коробку в магазин). Для Duracell это 0,378 долл. За батарею, а для Energizer - 0,755 долл.

Я признаю, мне нужно больше данных. Хотя я немного удивлен, линейная функция работает так же, как и она. Похоже, вы получите скидку на покупку целого ряда батарей. Ну, в некотором смысле, вы делаете - вы платите только за упаковку (y-перехват) один раз.

Последнее предупреждение В будущем будет больше постов, связанных с батареями. Я не могу с собой поделать.

ОБНОВИТЬ:

Должно быть ясно, что я обычно летаю мимо сидений моих штанов. Я покупаю в магазине несколько дешевых батарей и просто предполагаю, что они щелочные. Очевидно нет. Аккумуляторы в магазине долларов, которые я использовал, говорят «сверхмощный». В паутине говорят, что эти батареи - хлорид цинка, а не щелочные. К сожалению. В любом случае, несмотря на то, что это разные типы батарей, я могу сравнить стоимость энергии. Так.....

Конечно, батареи дешевле, но хороши ли они?
Как вы могли бы измерить это?
Так что мне делать?
Зачем?
Хорошо, а как насчет общей энергии?
Они того стоят?
Но сколько они стоят?
Как насчет энергии за доллар?
Действительно, вы платите за энергию - верно?
Как это отвечает на вопрос?