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這兩年，手機雖然搖身一變智能了，但還是割不了充電器這個辮子。智能手機白天晚上的充電，這么麻煩的折磨我們，它到底消耗了幾度電呢？作為一個初中物理學(xué)的還可以的人，我來計算一下。
首先從單位說起，電池存儲的是電能，是一種能量，為了計算的方便，能量在不同的場合有不同的單位。為了計算一度電能充滿多少塊電池，我們首先要把兩者轉(zhuǎn)成同樣的單位，這樣才有可比性。最最基本的能量單位是焦耳（J）下面我們把一度電的能量記為W1，一塊iPhone4手機電池的能量記為W2。1.一度電首先是家庭用電，單位是度，也就是千瓦時，是一種能量單位：1度=1千瓦時=1kW·h之所以用千瓦時來作為計算單位，是為了方便我們計算家電的耗能，比如電吹風(fēng)的功率是1千瓦，那它開一個小時就耗電1度。（嚴(yán)格來說，此處的計算不精確，家電上標(biāo)識的功率是輸出功率，實際輸入功率會大于輸出功率，也就是說輸出功率為1kW的電吹風(fēng)開一個小時耗電要大于一度，此處不展開討論）根據(jù)公式：功等于功率乘以時間（W=Pt），我們將能量單位都換算成焦耳（J），以便比較。W1=1度=1kW·h=1000w·3600s=3600000J2.一塊智能手機電池手機電池的單位是“毫安時”（mAh），其實，毫安時不是能量單位，而是電量單位，中學(xué)物理告訴我們，電流乘以時間，單位應(yīng)該是庫倫（C），一庫倫等于一安培乘以一秒。1mAh=0.001A·3600s=3.6C其實手機電池的容量單位是電量單位，之所以用mAh這個單位，實際上是為了計算使用時間時候的方便，比如1500mAh的電池，我們可以輕松計算出當(dāng)輸出電流為150mA，那么這塊電池可以用10個小時。
要計算電池的能量，還需要用到電池的另一個參數(shù)：電壓。普通智能手機，以iPhone4為例，電池電壓為3.7V，電池容量為1420mAh，就可以計算出iPhone4電池的能量。W2=Pt=UIt=3.7V·1420mA·1h=3.7V·1.42A·3600s=18914.4J現(xiàn)在市面上主流的智能手機，電池參數(shù)與iPhone4都差不多，電壓從3.5V到4V，容量一般為1500mA時左右。
然后我們用一度電的能量來除一下：n=W1/W2=3600000J/18914.4J=190.33
也就是說一度電可以充滿190多塊iPhone4電池。按一塊電池差不多用一天來計算，一度電可以讓我們的手機用190天。再來看看我們1kW的電吹風(fēng)，電吹風(fēng)吹一秒耗能1000W*1s=1000J一塊手機電池的能量夠吹幾秒呢？18914.4J/1000J=18.914s答案是不到20秒。
3.充電器損耗兩度電就可以讓我們的智能手機用380天么？這中間還有一個過程的損耗并未考慮：充電器的損耗，顯而易見，充電器的效率不是百分之百。充電器實際上只是一個把220V交流電變成5V直流電的電源，控制充電過程的電路實際上在手機里，不在充電器里。現(xiàn)在的手機充電器普遍采用了開關(guān)電源，效率非常高，一般在90%以上。（PS：充電器之所以體積非常小，是因為開關(guān)電源頻率高，需要的電感原件體積小）充電的過程有約10%的電能變成了熱能損耗，體現(xiàn)在充電器會微微發(fā)熱。我們按照90%的效率來計算，一度電從插頭出來，經(jīng)過充電器，充到電池內(nèi)，還剩0.9度，那也足夠用190.33*0.9=171.3天了。也就是說，2度電多一點，就足夠我們的手機用365天了。
（討厭公式的直接過來看結(jié)論）4.結(jié)論：（1）一度電的能量相當(dāng)于190多塊iPhone4電池的能量。（2）按一塊電池用一天來計算，一度電可以讓我們的手機用190天。（3）算上充電器的損耗，智能手機使用一年，只用不到3度電。（4）一度電按照5毛錢計算，智能手機用一年，電費只要一塊五。（5）一塊充的滿滿的手機電池，如果用來驅(qū)動一個1KW的電吹風(fēng)，只能吹不到20秒。桑2013年2月3日
