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近年来，智能手机整体硬件发展迅猛，但电池技术却缺乏突破。所以我们只好没日没夜的充电，移动电源（充电宝）背包里、数据线缆带身边。一部智能手机一年要消耗多少电量呢？合着电费是多少元，怕是没多少人知道吧？ 作为一个初中物理学的还可以的人，小编决定来计算一下。为了避免广告嫌疑，也为了具有代表性，下面我们以iPhone 6为例，看看它一年到底要用多少度电。 一、1度电是多少能量？ 为了计算一度电能充满多少块电池，我们首先要把两者转成同样的单位，这样才有可比性。最基本的能量单位是焦耳（J）。 首先是家庭用电，单位是度，也就是千瓦时，是一种能量单位：1度=1千瓦时=1KW·h。下面就用千瓦时来作为计算单位，比如电吹风的功率是1千瓦，那它开一个小时至少耗电1度（还有损耗）。 根据公式：功等于功率乘以时间（W=Pt），我们将能量单位都换算成焦耳（J），以便比较。 W1=1度=1KW·h=1000w·3600s=3600000J 我们把一度电的能量记为W1，下面我们将一块iPhone 6手机电池的能量记为W2。 二、1块电池有多少能量？ 手机电池的单位是“毫安时”(mAh)，其实毫安时不是能量单位，而是电量单位。中学物理告诉我们，电量=电流x时间，电量的单位是库伦(C)。1库伦等于1安培乘以1秒，1mAh=0.001A·3600s=3.6C。 其实手机电池的容量单位是电量单位，之所以用mAh这个单位，实际上是为了计算使用时间时候的方便，比如1500mAh的电池，我们可以轻松计算出当输出电流为150mA，这块电池可以用10个小时。 要计算电池的能量，还需要用到电池的另一个参数：电压。普通智能手机，以iPhone4为例，电池电压为3.82V，电池容量为1810mAh，就可以计算出iPhone 6电池的能量。 W2=Pt=UIt=3.82V·1810mA·1h=3.82V·1.81A·3600s=24891.1J 然后我们用一度电的能量来除一下： n=W1/W2=3600000J/24891.1J=144.63 也就是说一度电可充满144块iPhone 6电池。按一块电池差不多用一天来计算，一度电可以让我们的手机用144天。现在市面上主流的智能手机，电池参数与iPhone 6都差不多，电压从3.7V到5V，容量一般为2500mA时左右，我们也可以用同样的计算方法。 再来看看我们1kW的电吹风，电吹风吹一秒耗能1000W×1s=1000J。一块手机电池的能量够吹几秒呢？24891.1/1000J=24.89s，也就是不到25秒。 三、充电的损耗不可忽略 两度电就可以让我们的智能手机用380天么？这中间还有一个过程并未考虑：充电器的损耗。充电器的转换率并不是百分之百。 很多人可能并不知道的是，充电器实际上只是一个把220V交流电变成5V直流电的电源，控制充电过程的电路实际上在手机里，而不在充电器里。 现在的手机充电器的效率非常高，一般在90%以上。充电的过程有约10%的电能变成了热能损耗，体现在充电器会微微发热。 我们按照90%的效率来计算，一度电从插头出来，经过充电器，充到电池内，还剩0.9度，那也足够用144.63×0.9=130.1天了。也就是说，3度电就足够手机用一年了。 四、简单粗暴的结论 1、一度电的能量相当于144多块iPhone4电池的能量； 2、按一块电池用一天来计算，一度电可以让我们的手机用130天； 3、算上充电器的损耗，iPhone 6使用一年，只用不到3度电； 4、一度电按照北京的价格0.485元计算，iPhone 6用一年电费不到2元； 5、一块充满的手机电池，如果用来驱动一个1KW的电吹风，只能吹不到25秒。 |
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