แบตเตอรี่เก็บพลังงาน 36.129 Wh จะจ่ายโหลด 8 W, 10 W, 15 W หรือ 25 W ได้นานเท่าใด

Step-by-step solution

1. 1

   ให้หน่วยทำงานแทนเรา วัตต์-ชั่วโมงคือหนึ่งวัตต์ที่จ่ายต่อเนื่องหนึ่งชั่วโมง การนำพลังงานหารด้วยกำลังจึงเหลือเป็นเวลา

   $\text{เวลาใช้งาน (ชม.)}=\frac{\text{พลังงาน (Wh)}}{\text{กำลัง (W)}}$

   ในเชิงมิติ $\dfrac{\text{W}\cdot\text{h}}{\text{W}}=\text{h}$ ✓ นี่คือเหตุผลที่พิกัดแบบ Wh ใช้ประโยชน์ได้ตรงกว่าพิกัดแบบ mAh ซึ่งต้องรู้แรงดันก่อนจึงจะแปลงได้

2. 2

   หารสำหรับโหลดเบา ที่ $8$ W และที่ $10$ W

   $\frac{36.129}{8}=4.5161\ \text{ชม.},\qquad\frac{36.129}{10}=3.6129\ \text{ชม.}$

   จึงราว $3.6$ ถึง $4.5$ ชั่วโมง หรือประมาณ $4\tfrac12$ ชั่วโมงที่โหลดเบาที่สุด การหารด้วย $10$ เป็นเพียงการเลื่อนจุดทศนิยม จึงใช้เป็นหลักยึดตรวจทานตัวเลขอื่นได้สะดวก

3. 3

   หารสำหรับโหลดปานกลางและโหลดหนัก

   $\frac{36.129}{15}=2.4086\ \text{ชม.},\qquad\frac{36.129}{25}=1.4452\ \text{ชม.}$

   นั่นคือราว $2.4$ ชั่วโมงและราว $1.4$ ชั่วโมง สังเกตความสัมพันธ์แบบผกผัน การเพิ่มโหลด สามเท่า จาก $8$ W เป็น $25$ W ตัดเวลาใช้งานเหลือราวหนึ่งในสาม ไม่ใช่ลดลงหนึ่งในสาม

4. 4

   แปลงเป็นชั่วโมงกับนาที $0.4086$ ชม. $\times60\approx24.5$ นาที ดังนั้น $2.4086$ ชม. คือราว $2$ ชม. $25$ นาที ในทำนองเดียวกัน $1.4452$ ชม. คือราว $1$ ชม. $27$ นาที และ $4.5161$ ชม. คือราว $4$ ชม. $31$ นาที การคูณส่วนที่เป็นเศษด้วย $60$ คือการแปลงเพียงอย่างเดียวที่ต้องทำ

5. 5

   ระบุข้อแม้ที่ทำให้ตัวเลขเหล่านี้เป็นขอบบน การคำนวณนี้สมมติว่าพลังงานตามพิกัดทั้งหมดใช้งานได้จริงที่การจ่ายกระแสคงที่ ในทางปฏิบัติ จุดตัดสำรอง การสูญเสียจากการแปลงพลังงาน และความจุที่เสื่อมลงตามอายุ ล้วนลดตัวเลขนี้ลง จึงควรถือว่าเป็น เพดานในแง่ดี เวลาใช้งานจริงมักต่ำกว่านี้ราว $10$–$20\%$