Ah: Significado Amperio-hora
Un amperio hora es una unidad de carga eléctrica y se abrevia como Ah. Indica la cantidad de carga eléctrica que pasa por los terminales de un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica
Indica la cantidad de carga eléctrica que pasa por los terminales de un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica, por ejemplo, un condensador, un supercondensador o una batería, cuando este proporciona una corriente eléctrica de 1 amperio durante 1 hora a través de dichos terminales.
El amperio-hora representa la cantidad de electricidad que, en una hora, atraviesa un conductor por el que circula una corriente continua de 1 A (1 Ah = 3600 culombios). Se emplea para evaluar la capacidad de una batería, o de cualquier otro dispositivo capaz de almacenar energía eléctrica, es decir, la cantidad de electricidad que puede almacenar durante la carga y devolver durante la descarga.
Si una batería tiene, por ejemplo, una capacidad de 100 Ah, significa que teóricamente puede dar una corriente de 10 A durante 10 h, o de 1 A durante 100 h, etc. Esto en la práctica no es así, ya que entre otras cuestiones cuanto más rápido se descarga una batería, más energía se pierde por la resistencia interna. Por ello la capacidad de carga se suele dar referida a un tiempo estándar de descarga (10 o 20 horas), y para un voltaje final determinado.
Los miliamperios hora, y su uso en las baterías
En las baterías es normal el uso del miliamperio hora (mAh), que es la milésima parte del Ah, o lo que es lo mismo 3,6 C. Esto indica la máxima carga eléctrica que es capaz de almacenar la batería. A más carga eléctrica almacenada, más tiempo tardará en descargarse. El tiempo de descarga viene dado por la expresión:
Por ejemplo, si una batería posee una carga eléctrica de 1000 mAh (3600 C) y un dispositivo consume 20 mA (72 C/h), la batería tardará 50 horas en descargarse. Si en cambio consumiese 100 mA (360 C/h), la batería tardará solamente 10 horas en descargarse.
De la misma forma, se puede hallar el consumo eléctrico de un dispositivo:
Si un teléfono móvil con una batería de 800 mAh tarda 400 horas en descargarse, el consumo del dispositivo es de 2 mA.
Como 1 A = 1 C/s, entonces 2 mA = 0,002 A = 0,002 C/s:
Energía acumulada en las baterías
La unidad del Sistema Internacional de Unidades para medir la energía acumulada en una batería es el julio; sin embargo, dado que el voltaje nominal de una batería es fijo, se utiliza el Ah como unidad, haciendo referencia al tiempo de carga y descarga de la batería.
Para calcular la energía almacenada en la batería, multiplicamos la intensidad de corriente que pasa por la batería por su tensión o voltaje.
Por ejemplo, si una batería de un teléfono móvil tiene 800 mAh (0,8 Ah) de capacidad de carga, y proporciona un voltaje de 3,7 V, eso quiere decir que puede acumular 10 656 julios:
¿Qué son los mAh?
Debemos determinar que la batería es una unidad de almacenamiento de energía que va siendo liberada en función de las necesidades del dispositivo. A su vez, para que podamos saber cuánta cantidad de electricidad que tiene, medimos cuántos electrones pasan por un determinado punto en un tiempo específico.
¿Pero qué significa mAh? Es la abreviación de miliamperios hora, y permite medir la cantidad de energía que una batería puede proporcionar a un dispositivo durante una hora. Una batería de 5000 mAh significa que ofrece 5000 miliamperios por hora, o bien 500 mAh por diez horas.
Otra forma habitual de medir la energía almacenada en una batería es el vatio-hora (Wh), que se obtiene multiplicando la carga (en Ah) por su tensión (en V).
Como 1 J = 1 W·s, se puede comprobar que ambos valores de energía son equivalentes:
Energía acumulada en las baterías
La energía acumulada en una batería es el julio; sin embargo, dado que el voltaje nominal de una batería es fijo, se utiliza el Ah como unidad, haciendo referencia al tiempo de carga y descarga de la batería.
Para calcular la energía almacenada en la batería, multiplicamos la intensidad de corriente que pasa por la batería por su tensión o voltaje.
Por ejemplo, si una batería de un teléfono móvil tiene 800 mAh (0,8 Ah) de capacidad de carga, y proporciona un voltaje de 3,7 V, eso quiere decir que puede acumular 10 656 julios:
El amperio-hora se representa mediante Ah.
El amperio-hora indica la cantidad de carga eléctrica que pasa por los terminales de una batería (o de un conductor eléctrico) proporcionando una corriente eléctrica de 1 amperio (A) durante una hora (h).
El amperio-hora se utiliza para medir la capacidad de una batería, es decir la cantidad de electricidad que puede almacenar durante la carga y devolver durante la descarga.
Una batería que tiene, por ejemplo, una capacidad de 100 Ah, teóricamente puede dar una corriente de 10 amperios durante 10 horas, o de 1 amperios durante 100 horas.
A nivel práctico hay ciertas pérdidas de rendimiento condicionadas a la velocidad de descarga de la batería, cuanto más rápido se descarga una batería, más energía se pierde por la resistencia interna. Por ello la capacidad de carga se suele dar referida a un tiempo estándar de descarga (10 o 20 horas), y para un voltaje final determinado.
En los cálculos electroquímicos se utiliza la constante de Faraday. La constante de Faraday es la carga en un mol de electrones, aproximadamente igual a 26.8 amperios por hora.
¿Los tiempos de los amperios-hora son siempre iguales?
Por supuesto, estas medidas no siempre se cumplen al 100 %, pues el rendimiento se ve afectado por la velocidad de descarga de la batería. A mayor velocidad de descarga de la batería, mayor cantidad de pérdida de energía experimenta la resistencia interna. De ahí que, con frecuencia, puedas ver que la capacidad de carga se indique por tiempo estándar de descarga, como pueden ser 10 o 20 horas, con respecto a un voltaje final específico.
La capacidad de las baterías se mide en miliamperios-hora (3’6 culombios). Esta medida señalará el máximo punto de carga eléctrica que puede atesorar la batería. A mayor carga, mayor tiempo de descarga:
Tiempo de descarga = Carga eléctrica batería/consumo eléctrico dispositivo
¿Cuáles son las equivalencias de los amperios hora?
Lo que más te interesa de las equivalencias de los amperios-hora es que 1Ah equivale a 3.600 Culombios. También te vendrá bien saber que la constante de Faraday, que se corresponde con la carga en un mol de electrones, que vienen siendo unos 26,8 amperios-hora, es la que se usa en los cálculos electroquímicos.
Esta electricidad que se acumula en las baterías es expresada en Julios, pero como el voltaje es fijo, resulta más sencillo calcularla en Ah. La equivalencia se calcula multiplicando los Ah de la batería por 3600 y por el voltaje.
Por ejemplo, si una batería de un móvil tiene 800 mAh (0’8 Ah) y un voltaje de 3’7 V, podrá almacenar 10656 julios:
(0’8Ah x 3600 x 3’7V) = 10656 J
¿Qué relación existe entre los miliamperios hora y las baterías?
Seguramente ya hayas visto muchas baterías con la medida mAh. Tal y como te imaginas, esta medida también está relacionada con los amperios-hora, pues hace referencia a los miliamperios-hora, que equivalen a una milésima parte de los amperios-hora, lo que vienen siendo 3,6 C. ¿Para qué te sirve este dato? Pues, para saber la carga eléctrica máxima que puede almacenar una batería. Cuando más carga eléctrica almacena, mayor duración necesitará para cargarse. La expresión es la que te indica ese tiempo de carga.
