Autonomie pile 9V alimentant ampoule 3,5V : calcul et facteurs réels
L'autonomie dépend du courant consommé par l'ampoule, pas seulement de la tension. Une « ampoule 3,5V » peut tirer 0,01A (LED) ou 0,5A (incandescente) — différence de 50×. Voici comment calculer et ce qui se passe vraiment.
Le calcul (cas idéal)
Hypothèses : 9V alcaline (565 mAh typique), ampoule 3,5V @ 100 mA (0,1A), résistance série pour abaisser 5,5V.
- Puissance ampoule :
P = V × I = 3,5V × 0,1A = 0,35W - Puissance résistance :
P = I²R = (0,1)² × 55Ω = 0,55W(perdue en chaleur) - Puissance totale batterie :
0,35W + 0,55W = 0,9W - Énergie batterie :
E = 9V × 0,565Ah = 5,085 Wh - Autonomie idéale : 5,085 Wh / 0,9 W = 5,65 heures
Mais les 1,61 h de la réponse originale utilisaient un mauvais calcul : division mAh par watts (incohérence unités). Correct : Wh / W = h ou mAh / mA = h.
Facteurs de dérating réels
| Facteur | Effet sur autonomie | Impact typique |
|---|---|---|
| Chute tension alcaline | Tension baisse sous charge → ampoule faiblit tôt | –20–30 % capacité utile à 100mA |
| Résistance interne croissante | Aggrave chute tension à mesure que batterie se vide | Coupure ~5,5V (ampoule trop faible) |
| Température | Froid → capacité s'effondre | –50 % à 0°C |
| Tolérance résistance / variance ampoule | Courant réel peut différer | ±10–20 % |
| Qualité batterie | Marque vs discount | 2× différence capacité |
Estimation réaliste
3–4 heures à luminosité « utile » (ampoule visiblement allumée), 5–6 heures à extinction complète. Pas 1,6, pas 20.
Meilleurs moyens d'alimenter ampoule 3,5V depuis 9V
| Méthode | Rendement | Gain autonomie | Complexité |
|---|---|---|---|
| Résistance série (ci-dessus) | ~39 % | Base | Triviale |
| Convertisseur abaisseur (LM2596, MP1584) | 85–92 % | 2,2–2,4× plus long | Faible (module 1 $) |
| 3× NiMH AA (3,6V nominal) | Alimentation directe ~95 % | 3–4× plus long (2500 mAh × 3,6V = 9Wh) | Support piles |
| Li-ion 14500 + abaisseur | 90 %+ | 3–5× plus long | Cellule protégée + module |
Mesurer le courant réel de votre ampoule
- Multimètre sur mA (plage 200mA ou 10A).
- Casser circuit : batterie + → multimètre + → ampoule → résistance → batterie −.
- Lire courant. Utiliser cette valeur dans :
Autonomie (h) = 565 mAh / I(mA) × 0,7 (derating).
Exemple : Si ampoule tire 50 mA → 565/50 × 0,7 = 7,9 heures. Si 200 mA → 2 heures.
En résumé : Mesurez le courant. Utilisez un convertisseur abaisseur pour l'efficacité. Ne faites pas confiance aux estimations tension seule.