Заряджені акумулятори важчі за порожні
2 хв Час читання коментарів 4
Скільки насправді важить електрика і що це означає в акумуляторі? Ми звернулись до Берлінського Центру матеріалів та енергетики Гельмгольца. Важлива знахідка Альберта Ейнштейна допомагає відповісти.
Акумулятор: Цікаві факти про накопичення енергії
У нашій новій серії “У мене є питання” ми намагаємося з’ясувати питання, які навряд чи хтось наважується поставити. Цього разу доктор Антонія Ретгер, науковий редактор Центру Гельмгольца в Берліні.
Чи повністю заряджені акумулятори важчі? Ейнштейн має відповідь
“Що насправді відбувається, коли розряджається акумулятор? Повністю заряджена батарея забезпечує електричну напругу, яку можна використовувати для роботи електричних пристроїв. Підключивши пристрій до двох полюсів батареї, ланцюг замикається. Через електричну напругу струм (електрони) протікає від акумулятора через пристрій назад у батарею. Електрони виконують електричну роботу і віддають енергію. Але вони не загублені. Тому вага батареї залишається незмінною.
Однак кожен, хто одного разу дізнався на курсах передової фізики, що енергія і маса можуть перетворюватися одна в одну (наприклад, при поділі ядра), тепер може запитати: чи не повинна заряджена високоенергетична батарея важити більше, ніж розряджена батарея, яка містить менше енергії? Так, звісно. Відповідно до відомої формули Альберта Ейнштейна E = mc 2, можна підрахувати, наскільки велика маса відповідає цій різниці енергій. Це працює за формулою m = E/c 2 .
Щільність енергії літій-іонної батареї становить близько 0,36 мегаджаулів/кг. Отже, акумулятор вагою в один кілограм може випромінювати близько 360 000 джоулів енергії. Однак, оскільки швидкість світла c (3 * 10 8 м/с або 300 000 км/с) настільки висока, ця різниця енергій насправді відповідає лише надзвичайно малій масі, а саме лише 0,04 10 -10 кг або 0,004 нанограми. Кожна плямка пилу важить значно більше ".
Повні батареї важчі? Тож відповідь така так - але настільки мало, що зважити його практично неможливо. Навіть із Tesla Model S, заряджена і, отже, сенсорно важча батарея не повинна мати ані найменшого впливу на прискорення електромобіля. У випадку зі смартфоном різниця у вазі в кінцевому рахунку незначна. Ми дякуємо Dr. Ретгеру за роз’яснення цього питання.