为什么电池供电的电器和工具以伏特指定？[关闭]

“由18伏吸力供电”

这不是荒谬的“越大越好”的措施吗？

作为客户，您真正关心的是电动机的扭矩或功率或RPM或类似的东西。

电源电压与电动机性能或电池寿命的其中一种度量之间有直接关系吗？在我看来，这似乎并不像，因为每个电动机都不同，因此绕组数量可能不同，线圈数量也会不同，等等。

对于电动机，功率与转矩乘以转速成正比。因此，对于给定的转速和扭矩，设备会产生给定的功率。

为了增加功率量，存在两种选择。以较高的速度产生相同量的扭矩，或以给定的速度增加扭矩。

对于无绳电钻，速度通常是可变的，具体取决于应用程序。例如，对于钢来说是高速，对于砖石来说是较低的速度，而对于木材中的宽孔“ auger”钻头又是较低的速度。

好的，要增加无绳电钻的功率，您将不会改变速度，因为电钻需要以各种速度传递功率。

在直流电动机中要考虑的另外两个因素是，电压与速度成正比，电流与转矩成正比。

但是设计人员要做的只是增加电池组电压。对于直流电动机中给定的线圈电阻，增加线圈两端的电压也会增加电流，从而传递扭矩。

因此，增加电压是设计人员可以增加转矩，从而最终用户可以使用的功率的一种方式。电压越多越好！直至更高的电压意味着更多的电池，更多的电池意味着更多的重量，更多的重量意味着更多的用户疲劳。因此，对于典型的无绳电钻，目前在从14.4 V DC到18 V DC的任何地方，它们都趋于平衡。

这是荒谬的，也没有说明该工具的功能。您可能会认为他们使用电压是因为它具有更多令人印象深刻的数字，但是我已经看到以大数字“ 2.4 V”提及的设备（喷粉器），因此看起来一点也不令人印象深刻。我能想到的唯一另一个原因是，人们可能对“伏特”一词比对“瓦特”一词更熟悉（这并不意味着他们会知道两者的含义）。

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我认为很多答案不在问题之列。被问到的问题是“为什么用伏特来指定？” ，而不是为什么他们使用高压。过去至少有一个问题已经解决了这个问题（目前我找不到）。关于IMO的问题是这样的：

那是荒谬的！它没有告诉您有关吸尘器功能的任何信息。我的骄傲地说是“ 2.4 V”，我不敢相信它的吸引力是我的9倍。如果可以的话，它将能够创建黑洞。该矿很便宜，IMO Black＆Decker发行了该矿，以作为其他炸药的参考。3.6 V优于2.4 V，因此我们可以要求更高的价格。那些营销人员不是白痴。问简·多伊，哪一个是最强大的，她会说那是电压最高的那个。想赌吗？

便携式设备中电池电压的提高部分是由实用性驱动，部分是由市场营销驱动，但是在过去的十年左右的时间里，市场营销无疑是主要因素。

“功能强大”的电池供电设备（钻头可能是最常见的但不是最耗电的），其额定功率可能为100瓦特。

以100瓦为例：
在100瓦时，12V〜= 8A，16V〜= 6A，24V〜= 4A，36V〜= 3A。
布线和连接中的损耗主要是由于热量损耗= I ^ R。
对于12/16/24/36伏的相同电阻损耗，其比例应为
64/36/16/9，因此36V系统在理论上可能具有12V系统损耗的9/64〜= 14％。
因此，在实践中，随着电流随着电压的升高而下降，在相同电阻下损耗会减少，或者可以承受更大的电阻而仍然领先。

在12V 8A系统中，一欧姆的电路电阻将耗散I ^ @ R = 8 ^ 2 x 1 = 64瓦-因此，这是总功率的64％，将是无法忍受的。像0.1 Ohm = 6.4％之类的更好。在接线和连接中添加0.1欧姆极其容易，因此100W 12V系统很难构建。即使是电流为2/3的18V系统，其电流= 4/9 =损耗的44％也更好。

但是，更高的电压需要更多的电池单元和互连所需的空间，连接的额外损耗以及由于平方律定律效应而造成的有效可用体积的损耗*，这意味着在一定电压以上时，额外的损耗会开始抵消增益。营销无关紧要，工程师和营销人员将在幕后花絮以达到最终结果。

使锂离子电池容易使用的一个因素是锂离子电池的使用。这些电池具有3.6V / cell的标称电压，约为NiCd或NimH的3倍，因此10单元NimH电池的标称电压为12V，而相同尺寸的10单元锂离子的标称电压为36V。

高档/质量/成本较高的电动工具，例如De Walt（变相为Black＆Decker）在某些产品中使用LiFePO4（磷酸铁锂）电池，每个电池的标称电压为3.2V。10将提供32 V标称值，在某些应用中这几乎是明智的。
旁白：我了解De Walt使用业界领先的A123 LiFePO4电池。在零售市场上，A123电池通常“很难买到”，我听说电动汽车制造商购买了大量的De Walt电池组来获取电池。

平方律：

面积与体积之比随比例变化而引起的影响。
体积与edge ^ 3成比例。
表面积与egde ^ 2成比例。
因此体积与边缘的比例与edge ^ 3 / edge ^ 2 = edge成正比-这意味着单位面积的体积随着对象变大而增加。

这样做的次要效果是，例如，很难通过表面辐射来冷却大物件。
相反，在寒冷的时候很难将小东西保持温暖。
对于给定的表面厚度，大物体的单位体积含量更少。
后者会影响电池。
如果可以在各种尺寸范围内以相同的壁厚制造电池，那么大型电池的单位体积活性成分将比小型电池多。

一个唯一的例子。
两个立方体，壁厚1mm，边缘分别为1cm和4cm。
壁体积= 6 x边缘^ 3 x 1mm
立方体总体积=边缘^ 2
内立方体内部壁体积~~ =（edge- 2 x wall_thickness）^ 3

1厘米立方体的内部/外部体积=（10-2）^ 3/10 ^ 3 = 512/1000 mm ^ 2 = 51％
4 厘米立方体的内部/外部体积= （40-2）^ 3/40 ^ 3 = 54872/64000 = 85％。!!!
可用体积的4倍大的边缘立方体比较小的立方体高85/51 = 1.59倍。
结论：仅出于这个原因，使用NimH或NiCd的高压电池组可能不是一个好主意。还有其他

马力将是一个较小的数字，并且市场营销部门宁愿使用比竞争对手更大的数字，而不是一个大瓦数，因为大瓦数在某些细分市场上的市场营销“绿色”不够。对于同等技术和电池组成本，更高的电压可能会更有效，或者在产生可用工具电源时产生较少的接线和转换损耗。

应用于电动工具外部的数字用于“越大越好”的目的，并且可能还会区分制造商使用的各种技术。

_{换句话说，纯粹是出于营销目的。}

这种措施确实是荒谬的。使用它有两个原因

1. 它允许对同一制造商使用不同电压的工具进行市场比较（请参阅此相关问题）-就像您为这种“更笨拙的” 10,8伏特模型支付了这笔钱，或者您可以支付额外的费用并获得“功能更强大”更好的18伏特模型

2. 大多数工具都具有可更换电池，并且只有具有相同电压的工具才能使用具有相同电压的电池-因此，如果您有12伏的驱动器，并且想购买同一制造商的电锯，那么如果您购买的是12伏的型号总共可以同时使用4个电池（和2个充电器！），这很好，因为单独的电池或单独的充电器要花很多钱

除此之外，电压不是有用的措施。您不在乎电压，而在乎机械特性。