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一节电在电子钟里可用多久?

(2015-04-28 20:09:32)
标签:

电子钟

干电池

指针

秒针

电能

分类: 学习

一个电子挂钟,里面只装一节五号干电池,可以运行一两年的时间,电子钟的电能消耗是相当小的,我们可以简单地计算一下。

电子钟里运动量最大的是钞针,如果把秒针去掉,那么电子钟的准确率会提高不少,而且电池的使用时间会更久,大家不防可以试试。电子钟里,消耗能量的大户就应该是秒针了。

假设秒针的长度为15cm,重心位于转动圆心的距离为5cm,质量为2g。假设指针从最底部上升到顶部,电路对指针做功,指针从最顶部下降到底部时,电路对指针做功比较少,算作上升时做功的一半,这样就可以算出一分钟时间内,指针运动一周需要的能量W=mg(2L)+0.5mg(2L)=3mgL=3*0.002kg*10N/kg*0.05m=0.003J。这个电子钟,运行一年需要的电能为0.003*60*24*365=1576.8J。

假设一节干电池,容量是800mAh,电压是1.5伏,那么所提供的电能就是W=UIt=1.5v*0.8A*3600s=4320J,不考虑能量损失,这节干电池可以运行4320J/1576.8J=2.74年,考虑到效率问题,按这节干电池的效率是50%计算,可以运行1.37年,将近一年半的时间。

上面的数字,都是一个估算,通过估算,还是能够算出个大概的。现在的碱性电池,容量要比800mAh要大,可明显提高运行时间。

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