冬(寒い日)にスマホの電源が急に落ちる物理的な理由・原因~電池の内部抵抗が増加、端子電圧が降下、保護回路が作動
今週は5日間で13800字近くも書いてるから、残り2日で1200字 (^^ゞ 僅かな字数で中身のある事を書くには、数式が便利。
最近、スマホやタブレット(旧iPad)の電源がいきなり落ちることが数回あった。慌てて充電し始めると、電池はまだ20%前後も残ってる。
「冬 スマホ 低温 電源」とかで検索すると、情報は多くて、みんな経験してるらしい。ただ、物理的・数学的に一貫した説明はなかなか見当たらない。私が試しに簡単にまとめてみよう。図は、山形大学のサイトから引用・加工した。
☆ ☆ ☆
図の赤枠が電池で、元々の電圧が「起電力」。Veと略記。そこから内部抵抗rのせいで少し減ったのが、電池の外側でのフツーの電圧(端子電圧V)。負荷抵抗Rというのは、端末がもたらす抵抗。以下、VeとRは定数と考えるが、Vと電流Iはrに応じて変化する変数。
V=Ve-Ir
=Ve-{Ve/(r+R)}r
=Ve{1-r/(r+R)}
=Ve・R / (r+R)
∴ 内部抵抗rが増す → 端子電圧Vが減少 → 端末の保護回路が作動 → 強制終了。
☆ ☆ ☆
寒い時はリチウムイオン電池の電解液の粘度が上がって、イオンが移動しにくくなり、内部抵抗rが増す。auの会社・KDDIの説明を参照。
なお、高温も、端末には悪影響だから、冬の使い捨てカイロには要注意! 今日は早くもこの辺で。。♪☆彡
(計 611字)
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