【题目编号】MC1-0971
【题目】使用蓄电池为电台供电时,应如何估算电池供电的时长?
【答案】A
[A]用电池的标称安时数除以收发信机的平均工作电流
[B]用电池的标称瓦时数除以收发信机的发射功率
[C]用电池的标称电压除以收发信机的平均工作电流
[D]用收发信机的发射功率除以电池的标称电压
考点速览
题目问用蓄电池给电台供电时,怎么估算能撑多久。正确答案是用电池标称的安时数除以收发信机的平均工作电流。四个选项摆出了一个常见的迷惑组合:安时与平均电流、瓦时与发射功率、电压与平均电流、发射功率与电压。量纲对不对,是排除错误选项最快的一把刀。
安时容量的定义
蓄电池的容量常以安时(ampere-hour,符号 Ah)标示,意思是在规定的放电条件下,电池能够提供的电荷量。电荷量等于电流乘以时间,所以安时数本身就是电流乘时间这个乘积。既然容量是电流与时间的乘积,把容量除以一个电流,得到的就是时间,这就是估算时长的全部道理。
换成更熟的单位也一样:安时数乘以标称电压就是瓦时数,也就是能量的量纲。所以瓦时除以功率也能得到时间,只是分母必须是整机的平均功耗,而不是发射功率。
为什么必须用平均电流
收发信机不是恒定的负载。接收状态下整机耗电可能只有几百毫安,发射时可能达到几安甚至十几安,而一次通联里发射时间往往只占很小一部分。拿发射时的电流去算,会把续航估得过于悲观;反过来,若拿接收电流去算,又会严重乐观。
所以算的是一个工作周期内的平均电流,也就是把接收、待机、发射各占的时间比例考虑进去,按时间加权得到等效的平均耗电电流。业余通信中还有一个更粗略的口径:按收听与发射各占一半来估,或者直接用设备说明书上的典型工作电流。无论哪种口径,分母都是平均电流,不是某个瞬间的电流。
再补一句容量标示的常识。电池外壳上写的安时数通常配套标注放电率,例如二十小时率,意思是以二十分之一容量的电流连续放电二十小时。同一只电池换用更大的电流放电,能撑的时间会短于按安时数直接算出的结果,这就是放电率效应,估算续航时不能忽略。
逐项辨析
选项 A 正确。容量是电流乘时间,除以平均工作电流恰好得到小时数,量纲与物理意义都对,是最标准的估算式。
选项 B 错。瓦时除以功率在量纲上确实是时间,这一点不能算错;它错在分母取的是发射功率,而不是整机平均功耗。发射功率通常指射频输出功率,既不等于直流输入功率,中间还隔着功放效率,又不是整机平均耗电,用它算出来的时间与真实续航相差很远。
选项 C 错。电压除以平均电流,得到的是电阻的量纲,也就是欧姆,与时间没有任何关系。这一项是明显的单位错配。
选项 D 错。发射功率除以标称电压,得到的是电流的量纲。它或许能凑出某个电流值,但仍然不是时间,也回答不了能撑多久。
实际能放出的电比标称少
理论估算之外还有几层折扣,实际做野外通联计划时得留余量。容量通常按一定放电率标定,放电电流越大,能放出的实际容量越小;铅酸电池不宜深度放电,经常只用到标称容量的一半左右,放得越深寿命越短;低温会明显降低可用容量,冬天户外比夏天少一大截;电池老化后实际容量也逐年衰减。把这些折进去,用标称安时除以平均电流得到的结果再打个对折来安排通联时长,比较稳妥。
应试要点
一条公式:供电时长等于电池安时数除以电台平均工作电流。判断选项先看量纲,安时除以电流得小时,瓦时除以功率也得小时,其余组合得的都是电阻或电流。再看分母是不是平均,用发射功率或发射电流去算都不合格。