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batterie tre

Quante ore dura una batteria? Risposta: dipende da quanta corrente si richiede e dalla capacità della batteria stessa.

Anche per un serbatoio di acqua o di benzina ci si pone la stessa domanda: quante ore dura la benzina che c'è nel sebatoio? Risposta: dipende dal flusso di benzina (quanti litri stanno uscendo ogni ora) e dalla capacità del serbatoio (quanti litri è capace di contenere).

Ogni batteria (più correttamente ogni accumulatore) riporta il dato che rappresenta la sua capacità che viene misurata in Ah (amperora) o mAh (milliamperora). 

10Ah significa che è in grado di erogare una corrente di 2A per 5 ore oppure una corrente di 5A per 2 ore oppure di 1A per 10 ore: il prodotto fra intensità di corrente erogata per la durata della scarica è costante ed è pari alla capacità.

 

(Quanto detto è vero solo approssimativamente e per durate di scarica di 10-20 ore circa se non espressamente e diversamente specificato (si usa indicare il parametro C10 per comunicare che la capacità è misurata sul tempo di scarica di 10 ore). Con durate molto più brevi, cioè correnti alte, la capacità effettiva è minore.)

Intuitivamente. Se si assorbe una corrente di intensità elevata, la batteria durerà di meno, cioè si scarica prima.

Un po' come avviene per un serbatoio o anche una bottiglia: se si travasa con un flusso intenso di liquido, la bottiglia dura di meno, si svuota prima. Una bottiglia da un litro però dura naturalmente di meno di una bottiglia da due litri a parità di persone da dissetare. Allora non interessa quanto dura una bottiglia perchè dipende da quante persone bevono e da quanta sete c'è da soddisfare. E' quindi più importante conoscere la quantità di liquido che può contenere una bottiglia: si misura in litri e rappresenta la sua capacità.

Consideriamo una bottiglia da un litro (1000cc). Se si beve un bicchiere da 125cc ogni ora diremo che la bottiglia eroga 125cc batterie datiall'ora e la bottiglia si svuota in 8 ore; se si bevono due bicchieri da 125cc ogni ora la bottiglia si svuoterà in metà tempo perchè è doppio il ritmo di svuotamento.

Anche per gli accumulatori si definisce una capacità: è la quantità di carica elettrica che contiene la batteria e si misura in Ah (amperora).

Per la precisione si dovrebbe usare una unità di misura SI, cioè il Coulomb che sono ampersecondi, questi sono numeri piuttosto grandi e scomodi da usare. Si usa l'amperora solo per comodità di calcolo: durata della scarica in ore x intensità media di corrente in A = capacità in Ah oppure mAh se le correnti sono valutate in mA.

batterie AA

Le batterie (nome improprio perché si tratta di accumulatori) sono dispositivi capaci di generare energia elettrica per alimentare un circuito. Si differenziano dalle pile perchè le batterie sono ricaricabili, le pile invece, una volta esaurite, vanno gettati in appositi contenitori in quanto sono fortemente inquinanti.

batterie1 2V

Sia gli accumulatori che le pile sfruttano l'energia chimica posseduta dai materiali per generare energia elettrica. Quando i materiali si sono trasformati chimicamente a causa della corrente che li ha attraversati in altre sostanze chimiche, gli accumulatori non sono più in grado di generare tensione: o si buttano e li si sostituiscono oppure, con una corrente di direzione opposta, si rigenerano riportando i materiali allo stato iniziale: è il processo inverso che noi chiamiamo ricarica.

Quando un'accumulatore viene usato per alimentare un apparecchio, la corrente esce dal polo positivo (+) ed entra al polo negativo (-). La ricarica di un accumulatore consiste proprio nel mandare una corrente nel polo positivo, quindi in direzione opposta, e farla uscire dal polo negativo. In questa modo il caricabatterie preleva energia dalla rete elettrica e la introduce nell'accumulatore che la trasforma in energia chimica.

Le batterie ricaricabili forniscono una tensione che dipende dal tipo di metalli ed elettroliti che vengono usati. Infatti ci sono batterie al Piombo (Pb), al Nichel-Cadmio (NiCd), NIchel-idruro di metallo (NiMH) in figura a sx, agli ioni di litio (Li-ion) con caratteristiche diverse per tensione generata, per capacità specifica  e per la presenza di effetti "memoria".

Per le batterie al piombo (quelle delle auto) si approfondisce qui.

 

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