I denna lilla guide hittar du information om diverse batteristorlekar, en forklaring av hur ström egentligen fungerar, (utan att det blir allt för tekniskt) och vad den norrmala enheten mAh kan och inte kan användas till. Härtill också definitioner av Joule, Coulomb, Volt, Ampere, Watt, Watt-timmar, Milliampere och Milliampertimmar. 

Bilden och angivelaerna av batteriernas storlek i KJ, kräver kanske lite mer förklaring, vilket du kan få i denna korta guide. 

När du köper en solpanel eller ett batteri kan det vara trevligt att få en uppfattning om hur lång tid det tar att ladda ett givet batteri med en viss solpanel och hur mycket ström som till exempel 20 000 mAh timmar verkligen är.

För att svara på frågor som dessa på bästa möjliga sätt har vi skapat denna lilla guide. För de som bara vill ha en översikt, men inte vill läsa så mycket, hoppa ner till slutet på dokumentet.

För att beräkna den faktiska mängden ström som kan vara på ett batteri finns det några grundläggande termer som kan vara användbara:

Joule (J): kg*m²/s²

Om du inte råkar vara den stora fysikern, behöver du inte göra det svårare än det måste vara - bara tänka på Joule som energi. Det är gott att förstå nödvändigheten i detta sammanhang.

Coloumb (C):

Coulomb är en måttenhet för elektrisk laddning. Mer tydligt är det att el består av rörliga elektroner och en coulomb motsvarar 1,602 * 10 ¹⁹ elektroner, d.v.s. att en C är laddningen av mer än 6 biljoner elektroner. Detta nummer är en standard som har antagits, om du måste säga att det är mycket lättare att arbeta med en enhet som heter "1C" än "1,602 * 10 ¹⁹ elektroner".

Volt (V): V = J/C

Volt är en måttenhet för el-spänningen. Som givet av ekvationen V = J / C är mängden energi (J) per laddning (C) den mängd energi som finns i rörelsen för denna "klump" elektroner - för en elektron är inte bara en elektron - Mängden energi i en elektron kan variera.

"Volt är differensen i elektrisk potentiell energi, per laddning, mellan två punkter"

Om vi tar ett 9V batteri som utgångspunkt, betyder det att det mellan de två polerna på batteriet är en differense. Denna differens beror på att de två polerna på batteriet inte är lika negativa - den ena polen är alltså "en viss mängd" mer negativ än den andra och det är storleken på denna skillnad, som avgör hur många Volt batteriet är på. Volt är på detta vis alltid en relativ storlek. 

Ampere (A): A = C/s

Om vi slår upp "ampere" på Wikipedia hittas denna definition, som kanske många kan få lite ont i ögonen av:

"En ampere är den konstanta ström som, om den upprätthålls i två oändligt raka och parallella ledare i vakuum med oändlig längd, försumbart tvärsnitt och en meters avstånd mellan varandra, ger upphov till en kraft på 2 × 10 ^-7  newton per meter (N/m) mellan ledarna"

För att undvika migrän och inte bli helt förvirrade, kan vi dock skapa oss en grundläggande men förenklad förståelse av ampere, genom att föreställa sig strömmen som rör sig genom sladden som klumpar av elektroner (coulomb), och ampere som antalet av dessa klumpar som rör sig över en given punkt på sladden per sekund. 1 ampere svarar till att 6,24*10¹⁸ elektroner flyter genom en given punkt per sekund.

Watt (W): W = J/S

Som ekvationen tydligt avslöjar, är watt mängden energi per sekund.

Watt-timer (WH):

1 watt-tid är 1 W-utgång i en timme. När W är energi per gång och du har en viss tid, (exempelvis en timme), kan du beräkna mängden energi. Låt oss säga säga att vi använder 3W i en timme (3 watt). Sedan har vi 3W (= 3 J / s) i 3600 sekunder (60 sekunder per minut och 60 minuter per timme, 60 * 60 = 3600). Det ger oss en total energi av 3 (J / s) * 3600s = 10,800J eller 10,8KJ.

Milliampere (mA):

Milli betyder tusen och en milliampere är bara en tusen av en ampere.

Om det är svårt att förstå kraft och batterier kan det i vissa avseenden, (något förenklat), anses som vatten i behållare där det finns ett givet tryck. Så låt oss säga att ett batteri består av två behållare med vatten och där trycket i behållaren A är större än i behållaren B, som visas här:

Elektroner är negativt laddade, och sedan att negativt dras till positivt, söker elektronerna mot den positiva pol, för att uppnå balans. När elektronerna ska igenom ett material med hög motstånd, skapar det värme, vilket i detta fall får glödtråden i glödlampan till att lysa.

I det här fallet kan vi se det så här: 

• elektroner som vattenmolekyler
• coulomb som vattendroppar, (som alltid har samma storlek)
• ampere som antalet droppar som löper igenom per sekund
• volt som trycket i behållaren från vilket vattnet kommer från, (A på ritningen). Ju högre tryck, desto mer kraft kommer det att finnas i varje droppe vatten och desto mer energi kommer varje droppe att kunna leverera. Så ett 9V batteri har till exempel. ett "högre tryck" än ett 1,225V (AAA) batteri.
• behållarens storlek som ett uttryck för mängden ström som kan vara på batteriet
• Effekten av flödet kan ses som en kombination av hur mycket vatten du får i ditt huvud per gång (ampere) och hur hårt dropparna träffar dig (volt)

Efter denna analogi blir det lägligt att ta upp en av sakens kärnor angående mängden ström på batteriet.

Milliampere-timmar (mAh):

Batteriets kapacitet anges oftast i milliampere-timmar (mAh). Detta är dock inte ett direkt uttryck för den mängd energi som batteriet kan innehålla, men en indikation på hur länge den kan mata ström med batterispänningen (volt).

För att göra det lite mer överskådligt kan vi dela mAh:

m = milli, eller en tusendel

A = ampere eller C/s

h = timmar

Så milliamperetimmar är alltså en tusendel av amperetimmar, som är A*h eller C/s*h. Det är alltså ett uttryck för hur lång tid (h) ett batteri kan leverera ett givet antal laddningar per sekund (A) och ändå hålla spänningen (V). I analogin skulle det motsvara: Hur länge kan behållaren spruta ut ett givet antal droppar per sekund (Ampere), samtidigt som dropparna levereras med given effekt (volt). 

Men problemet med att kapaciteten på batterier ofta anges i mAh är att om vi vill vetra hur mycket ENERGI som reellt sett är på batteriet, är det lite missvisande när den ena faktorn (volt) varierar från batteri till batteri. Exempel:

Hur mycket energi finns det på ett 9V batteri med 565 mAh jämfört med ett AAA-batteri med 1200 mAh och 1,225V?

För att ta reda på hur mycket energi som faktiskt kan lagras på batteriet, använd följande formel:

Wh = mAh × V / 1000

Det vill säga, att på 9V-batteriet är det:

WH = 565 mAh * 9V / 1000 = 565 C/s*h * 9 J/C = 5,09 J/S*h = 5,09 Wh = 18,31 KJ

Det finns på AAA-batteriet:

WH = 1200 mAh * 1,225V / 1000 = 1,47 Wh = 5,30 KJ

Så det finns alltså mer energi på 9V-batteriet, men det går fortare än AAA-batteriet eftersom det ger en starkare effekt.

Hur mycket energi är det så i diverse batterier?

Okej, nu kan vi enkelt se varför det är meningsfullt att ange batterier och powerbanks egenskaper som mAh och volt - eftersom det berättar något om hur lång tid det finns ström till respektive vilken styrka denna ström har, (en för hög styrka kunde t.ex. bränna upp din bärbara dator, så det är väldigt bra att veta vilken styrka man ska använda).

På den andra sidan kan vi också se varför det inte är lika meningsfullt att tala om mAh och volt, om vi önskar att ta reda på hur lång tid det tar att ladda en powerbank med en solcellsladdare, som vi vet levererar 10W under optimala förhållanden, (här kan du läsa mer om solcellsladdare och laddningstider). 

I detta tillfälle är det mer meningsfullt att se på hur mycket energi det rent faktiskt är lagrat i powerbanken och det kan vi ange i KJ. 

Så om du till en start tyckte att angivelserna på den översta bilden var en smula förvirrande, kan du nu härunder se på den med förnyad blick. 

Här är det värt att notera att många, när de överväger hur många gånger deras 20 000 mAh powerbank egentligen kan ladda deras GalaxyS10, gör detta fel: 

20.000 mAh / 3.400 mAh = 5,9 laddningar

Riktigt så enkelt är tyvärr inte livet...

För det första är spänningen på powerbanks i regel 3,7V, (vilket det självklart är taget höjd för i uträkningarna i diagrammet), men laddningen av telefoner via USB-kontakten på powerbanken sker vid 5V. 

Det betyder att den egentliga mängden blir 3,7V / 5V * 20.000 mAh = 14 800 mAh.

Härutöver kommer det alltid att vara en förlust i form av värme när powerbanken används - ofta 10%. Så är vi nere på: 

14 800 mAh * 0,9 = 13 320 mAh.

En 20.000 mAh powerbank kommer därför att kunna ladda telefonen:

13 320 mAh / 3 400 mAh =  3,9 gånger.

Vi  hoppas att du har kunnat ha lite användning av denna guide. Om du läst med så här långt, har du nu fått en grundläggande förståelse av ström och vad du kan förvänta av din powerbank :-)