Porque é que o meu telefone carrega 3 vezes mais devagar usando um cabo mais longo?

É em parte o comprimento e em parte o calibre do fio, com toda a probabilidade. Mas o facto simples é que os cabos têm resistência, e os cabos mais longos têm mais resistência. Um cabo 20AWG terá cerca de 33 mOhms/metro de resistência, enquanto um cabo 28AWG terá cerca de 213 mOhms/metro de resistência.

Então vamos levar dois cabos baratos, cada um com fios 28AWG, um com 0.5m e outro com 2m. Esse primeiro deve ter 106.5 mOhms de resistência, enquanto esse segundo cabo mais longo terá cerca de 426 mOhms de resistência. Este efeito é às vezes chamado de "queda de cabo".

Agora entre na Lei de Ohm. A Lei de Ohm diz que E = I * R, onde "E" é tensão, "I" é corrente, e "R" é resistência. Digamos que você queira carregar na especificação de Carregamento de Bateria USB, que é 5V a 1.5A. Assim, para o primeiro cabo, a tensão perdida no cabo é E1 = (1.5A) * (0.1064 ohms) ~= 0.16V. Então o seu telefone não está a receber 5.0V, está a receber 4.84V. Isso provavelmente ainda é muito bom - a especificação USB é na verdade +5V ± 5%, então é provável que qualquer coisa acima de 4.75V que entre no seu telefone esteja bem. No entanto, com base na electrónica moderna, qualquer perda pode resultar num carregamento ligeiramente mais lento.

Não vamos olhar para o seu cabo de 2m. E2 = (1.5A) * (0.426 ohms) ~= 0.64V. Então a voltagem real que chega ao seu telefone é provavelmente cerca de 4.36V. Isso é provavelmente um problema. Isso está muito abaixo do intervalo de voltagem de entrada da especificação USB. O circuito de carregamento do seu telefone foi projetado para converter essa entrada de +5V para uma voltagem de carregamento, que atingirá um pico de 4,3V para a maioria das células de íon-lítio. Devido à eficiência da conversão, você não pode levar aquela 4.36V para o telefone e obter 4.3V para a bateria.

Porque uma porta USB pode fornecer praticamente qualquer coisa desde 100mA até mais de 1.5A (a especificação de 1.5A para Carregamento de Bateria USB é o mínimo, mas as especificações do conector são classificadas para 1.8A na maioria dos casos, então você não vê muito além da especificação). Devido à natureza aleatória das fontes de alimentação USB, cada telefone, cada dispositivo que carrega a partir de uma fonte de alimentação USB, é capaz de se adaptar à circunstância. A coisa mais simples que seu telefone pode fazer é baixar a demanda de corrente, o que irá diminuir a perda de voltagem através do seu cabo.

Então, naquele cabo longo e barato, talvez seu telefone caiu para 500mA mudando, Isso irá garantir 4.77V para carregar sobre aquele cabo, que estará dentro das especificações USB. No entanto, isso é a 1/3 da corrente possível, então a sua carga vai demorar 3x mais.

Acabei de verificar, e você pode obter um cabo USB com linhas de 20AWG. Então vamos ver como esse funciona. Vamos perder 66mOhms num cabo de 2m, então isso agora é E3 = (1.5A) * (0.066) = 0.099 ~= 0.1V. Então, você está apenas bem ali, com 4.9V fazendo-o através do cabo. E é por isso que algumas pessoas afirmam que se dão bem com um cabo longo, e outras vêem os tempos de carregamento drasticamente reduzidos... o cabo importa!

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