Расчет разрядных характеристик элементов питания
Не менее значимой характеристикой гальванических элементов является зависимость максимального времени разряда от величины разрядного тока. Для t0 5, где t0 5 – время разряда гальванического элемента до половины начального напряжения, это значение может быть определено по формуле, рис. 17.4.
Способность гальванического элемента отдавать электрическую энергию характеризуют значением емкости элемента питания – Q, выражаемой в ампер-часах (А-ч) и определяемую как произведение среднего тока разряда на время разряда до определенного (заданного) значения.
Обычно полагается, что выполняется "закон взаимозаместимости": во сколько раз возрастает разрядный ток, во столько же раз снижается tos, и наоборот. Однако для гальванических элементов понятие емкости элемента питания малоприемлемо, поскольку закон этот нарушается: с увеличением разрядного тока емкость элемента питания резко уменьшается. В этой связи о емкости гальванического элемента можно говорить лишь в целях оценки t05 при конкретных значениях разрядного тока.
Рис. 17.4. Зависимость t0 5 от величины тока разряда
Рис. 17.5. Зависимость емкости гальванических элементов Q от величины разрядного тока
Определить значение емкости гальванического элемента при варьировании тока разряда можно с использованием выражения, рис. 17.5.
Как следует из выражения, емкость гальванического элемента падает с увеличением тока разряда обратно пропорционально корню квадратному из величины разрядного тока. Например, при повышении тока разряда в 4, 9 и 16 раз, емкость снижается, соответственно, в 2, 3 и 4 раза.
Из приведенных выше выражений (1-3) и рисунков следует, что даже кратковременная работа радиоэлектронной техники с батарейным питанием в режиме повышенного энергопотребления (работа магнитофонов на повышенной громкости или в режиме перемотки, работа приемопередающей аппаратуры в режиме передачи) приводит к быстрому разряду гальванических элементов.