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과학수업 | 외장 배터리로 스마트폰을 몇 번 충전할 수 있을까
과학수업 | 외장 배터리로 스마트폰을 몇 번 충전할 수 있을까
  • 서승범 차장 | 사진 김해진 기자
  • 승인 2015.08.03 17:13
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P=VI

이번엔 ‘전기’다. 전압 전류 등이 나오면 벌써 머리에 쥐가 나기 시작한다. 하지만 우리의 일상은 전기 제품을 빼고 말할 수 없을 정도다. 전기 제품을 안전하고 효율적으로 사용하기 위해서 몇 가지만 알아두자. 혹시 아는가, 아들내미 딸내미 시험에 도움이 될 수 있을지.

▲ 폭포가 떨어지는 힘(전력)은 수량(전류)이 많을수록, 떨어지는 높이(전압)가 높을수록 커진다는 것만 기억하자. 사진은 나이아가라 폭포, 수량도 낙차도 어마어마하다.

스마트폰 이용이 많아지면서 휴대용 배터리가 거의 필수품이 되었다. 어차피 살 거 용량 넉넉한 걸로 사는 사람이 대다수다. 보통 스마트폰 배터리 용량은 2,500~3,000mAh. 2박3일 여행길이라면 10,400mAh 정도는 챙기는 게 상식이다. 그러면 3번 정도는 너끈히 스마트폰을 완충할 수 있을 테니. 어라? 실제로 충전을 해보면 방전-완충 3번이 어렵다. 벌써 노후가 되었을 리도 없고. 그래서 준비했다. 휴대용 배터리로 스마트폰을 몇 번 충전할 수 있을까?

우선 저 공식을 이해하자. P는 파워, 전력이고 단위는 와트(W)다. V는 볼트, 전압이고 I는 전류다. 전기의 힘은 전류의 양이 많거나 전압이 높으면 커진다. 위의 폭포 사진을 보자. 나이아가라 폭포다. 폭포수가 떨어지는 힘은 물의 양이 많거나(전류가 많거나) 폭포의 높이가 높을수록, 그러니까 수압이 클수록(전압이 높을수록) 커진다.

▲ 스마트폰에 들어가는 배터리를 잘 보면 전류의 양과 전압이 적혀있다. 둘을 곱하면 전력이 된다.

다시 전기. 스마트폰 배터리를 보자. 에디터는 구식 스마트폰을 쓰는데 이런 ‘기호’가 적혀있다.
Typ 3140mAh / 11.9Wh
Min 3040mAh / 11.6Wh
Rechargeable Li-Ion Battery 3.8V

일반적인 상황typical에서 3140mAh, 테스트한 최저온도에서 3040mAh의 용량이라는 뜻이다. mAh는 1mA의 전류가 한 시간 동안 흐르는 양이다. 여기서는 상온을 기준으로 삼자. 3140mAh는 3.14Ah다. 다음 전압. 3.8V는 배터리가 내는 전압이다. 참고로 우리가 사용하는 건전지는 1.5V다. 그럼 이 배터리를 완충했을 때 전력은 얼마일까? P=VI 공식에 따라 대입하면 3.8×3.14=11.932다. 배터리에 적힌 11.9Wh다. 이번에는 휴대용 배터리를 보자. ‘대륙의 실수’라는 샤오미 배터리 10400mAh다. 배터리에도 표기된 용량은 3.6V10400mAh(37.44Wh)라고 되어 있다. 딱 감이 오지 않는가. 37.44=3.6×10.4.

10400mAh와 3140mAh만 따지면 3.3회 정도 방전-완충을 할 수 있어야 하지만, 전압까지 계산하면 3.1회 정도 할 수 있다. 그나마 전압의 차이가 크지 않아 비슷한 수치가 나온 셈이다. 여기에 충전 중에 소모되는 전기나 충전효율 등을 감안하면 충전할 수 있는 횟수는 2번이 조금 넘는 정도가 된다. 어떤가, 이 정도면 쉽지 않은가.

▲ 외장배터리에도 전류의 양과 전압이 적혀있다. 제품에 잘 보이지 않는다면 설명서를 보자.


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