电池七号大还是五号大(电池7号大还是6号大)

从最基础的电子创客制作“点亮一个LED灯”,到设计出多功能的创客机器人,电在创客教育中扮演着重要的角色。今天,学堂君从以下几个问题,跟你一起聊聊创客教育的电源。

电池七号大还是五号大(电池7号大还是6号大)

问题一:创客制作中的电是什么电?

我们知道,电可以分为直流电和交流电。直流电(Direct current,DC)是指电荷只朝一个方向流动的电流,交流电(Alternating Current,AC)是指大小和方向都发生周期性改变的电流。交流电被广泛应用于电力传输之中,我们最长接触的是家用插座上220V,60Hz的交流电;而我们所用的电器大多数是直流电,创客作品也几乎都是直流电的天下。

问题二:如何获取直流电?

方法有两种:使用直流电源,或者将交流电转化为直流电;除了这些方法,有些创客作品还会使用太阳能电板提供电源、或者利用机械装置,将机械能转化为电能等方法。

创客教育中最广泛应用的直流电源是干电池。所谓“干”是指电池使用糊状的电解液产生稳定直流电的电池,与之相对的是用液态电解液的“湿电池”。干电池易于携带、储存和使用,在创客制作中广泛应用。干电池又可以分为一次电池和可充电电池两大类,也可以按照电池的化学材料划分,划分为锌锰电池、碱性电池、镍镉电池、锂电池等类型。

问题三:干电池有哪些类型?怎样选择?

提到干电池,我们常常会想到5号电池、7号电池等,我们常说的几号电池,是中国根据GB/T 8897.2电池国标划分的型号,它们有1号电池、2号电池、5号电池、7号电池、8号电池、9号电池。这些型号的电池都是圆柱体、电压都是1.5V,最大的区别在于体积和电量的不同,这些差异可以让我们用于不同的场合。最大的1号电池直径达到34.2 mm,电量达到20500 mAh,很适合用于对体积要求不高,连续使用时间不长的场合,许多燃气热水器或燃气灶的打火器就会用到1号电池;最小的9号电池直径仅有8.3 mm,电量也只有625 mAh,适合于对电量有一定要求,又对体积要求较高的场合,某些遥控器会用到9号电池。

电池七号大还是五号大(电池7号大还是6号大)

创客教育中最常用的干电池有5号电池和7号电池,5号电池直径为14.5 mm,电量为2850 mAh;7号电池直径为10.5 mm,电量为1250 mAh,你可以根据自己的作品的实际需求选用电池。5号电池和7号电池通常配合电池盒使用,将多颗电池串联在一起,以增强它的电压和电量。例如创客教育中常见的EV3机器人就安装了6颗1.5V的5号电池,让它的电压能够达到9V,电量达到7500 mAh。

另一种创客教育常用的电池是PP3电池,通常也叫9伏电池(不要跟9号电池混淆),它的外观呈圆角长方体,顶端并列着一圆一方两个接口,PP3电池只需扣上电池帽就可以使用。它最大的特点是电压高达9V,而体积和重量仅相当于两颗5号电池。PP3电池很适合便携式的Arduino作品的制作,你可以使用带5.5mm DC电源插头的电池帽为Arduino供电,也可以用杜邦线连接vin接口和GND接口供电。但PP3电池的电量仅为625 mAh,即使是高容量PP3电池也仅有1000 mAh,价格也比普通的电池高出一截,所以PP3电池不适合用于需要长时间开机的创客作品。

问题四:怎么选择纽扣电池?

电池七号大还是五号大(电池7号大还是6号大)

如果你的创客作品对于体积的要求较为苛刻,你可以选择纽扣电池,它仅有几毫米厚,重量仅1到5克,很适合微型创客作品的制作。与普通的电池一样,纽扣电池也有很多不同的型号,你可以在电池正极上找到它的型号,就能判断出电池的属性。纽扣电池的型号由两位大写的英文字母和四位数字组成。前两位英文字母表示电池的类型:LR是碱性电池、SR是氧化银电池(也叫银锌电池)、CR是锂锰电池、ZA是锌空气电池;后四位数字中,前两位表示电池的直径,单位是mm、后两位表示电池的厚度,单位是0.1mm。例如,红外遥控设备常用的纽扣电池的型号是CR2032,意味着它是一种锂锰电池,直径是20mm,厚度是3.2mm。

问题五:锂离子电池有什么值得注意?

电池七号大还是五号大(电池7号大还是6号大)

有时候,创客制作还会用到锂离子电池。锂离子电池可以说是我们现在生活中接触最多的电池了,小到手机、智能手环,大到纯电力汽车都会用到这种电池。锂离子电池可多次反复充电,能量密度高,电压稳定,适合设计多种类型的创客作品。但创客教育中使用锂离子电池一定要注意潜在的危险,错误的使用可能会造成电池过热、膨胀、甚至发生爆炸。

问题六:我需要长时间供电,怎么办?

如果你的创客作品需要长时间供电,并且对便携性要求不高的话,你可以考虑用插座供电。家用电源的是220V的交流电,我们需要用整流器将它变成直流电,再用变压器转换成我们所需的电压,才能用于创客作品中。我们只需用一个手机充电器,就可以完成这两个过程,你可以用USB线将Arduino和手机充电器连接起来,就能为设备提供稳定的5V电压了,或者你也可以用杜邦线连接到5V接口上,效果也是一样的(但不能连接到DC接口或vin接口,工作电压会不足)。

除了用电池供电和电源供电之外,少数的创客作品还会将光能、机械能转化为电能。创客教育通常采用能产生2-5V直流电源的太阳能板,为设备供电。但和光伏发电的痛点一样,这种方法受外界影响较大,容易发生电流不稳,在设计创客作品时须考虑这个问题。

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