Zwarcie akumulatora samochodowego 12 V za pomocą klucza o rezystancji 0,5 oma, ile prądu?

ODPOWIEDŹ / ZNALEZIONO BŁĄD: winowajcą jest opór przewodów multimetru. Prawdziwej rezystancji klucza nie można zmierzyć za pomocą podstawowego multimetru. Rezystancja klucza jest z grubsza około 0,000016 omów.

Przeszukałem wiele stron internetowych w poszukiwaniu odpowiedzi, ale jak dotąd nie było radości ... (dla tego konkretnego pytania).

Jeśli akumulator samochodowy zostanie zwarty za pomocą klucza o rezystancji 0,5 oma, to teoretycznie, stosując prawo Ohma, prąd = V / R = 12,65 V / 0,5 oma = 25,3 ampera.

Wiele osób (nawet na tej stronie tutaj) twierdzi, że przez klucz przepłynie od 100 do 1000 amperów i przyspawą go do zacisków.

Jak to możliwe, gdy teoretycznie przez ten klucz 0,5 omów przy przepływie 12,65 V teoretycznie przepływa tylko maks. 25,3 ampera?

Uwaga: Zmierzyłem rezystancję klucza za pomocą domowego multimetru „podstawowego” i pokazuje, że najlepsza rezystancja klucza wynosi 0,5 oma. Mam nadzieję, że poprawnie to zmierzyłem. :)

Klucz nie ma rezystancji 0,5 oma, jest znacznie niższy.

Twój podstawowy multimetr nie jest w stanie zmierzyć rezystancji z dokładnością większą niż om, rezystancja przewodów i niepewność rezystancji styków uniemożliwiają to.

Pomiar rezystancji tak małej jak klucz polega na zastosowaniu 4-końcowej metody Kelvina. To, co tu robisz, polega na przepuszczeniu prądu przez próbkę za pomocą dwóch zacisków, a następnie zmierz napięcie na próbce za pomocą innej pary zacisków. Za pomocą klucza, jeśli użyjesz 1A od końca do końca, zobaczysz spadek napięcia rzędu kilku mV.

Dodajmy liczby do twojego klucza. Nie lubię patrzeć na rezystywność, duże czynniki 10 powodują, że martwię się, czy dostanę je zaraz na kopercie, więc pamiętam tylko jeden fakt. Drut miedziany o długości 1 m 1 mm 2 wynosi około 17 mΩ, a następnie stamtąd.$^2$

Załóżmy, że twój klucz ma 250 mm długości i ma wałek 10 mm x 5 mm. Ma 1/4 długości 1 metra i 50 mm 2 , więc jest to 1/200 rezystancji mojego drutu 1 m x 1 mm 2 . Gdyby był wykonany z miedzi, miałby rezystancję 17 omów / 200, czyli około 100 μm. Ale to nie jest miedź, to stal i prawdopodobnie stop. Po szybkim pośpiechu wokół Wikipedii, załóżmy, że jest 50 razy bardziej odporny niż miedź, więc ma opór około 5 omów.$^2$$^2$

Spadek napięcia 12 V w poprzek 5 omów dałby prąd 2400 A. CCA akumulatora jest znacznie poniżej tego, więc klucz nie ogranicza prądu, akumulator jest.

Rezystancja styku jest kolejnym problemem. W przypadku baterii zwartej kluczem między stykami może powstać łuk plazmowy, który może mieć bardzo niski opór. Warto również wziąć pod uwagę niewielką powierzchnię styku, ponieważ ponieważ obszar ten jest bardzo krótki, często jest nieznaczny w porównaniu z długością przewodnika.

W praktyce rzeczywista rezystancja klucza jest bliska zeru. Bateria dostarczy maksymalny chwilowy prąd, który można pobrać z jego ogniw, który będzie znacznie niższy niż jakiekolwiek wykonane obliczenia. Efektem netto jest to, że klucz stanie się zasadniczo bezpiecznikiem: przepali się w najwęższym miejscu. Widziałem, jak to się dzieje z kluczem półksiężycowym, i jest spektakularny, ponieważ zdmuchnął głowę. Na szczęście osoba, która to zrobiła, nie została zraniona, ale było to bardzo niebezpieczne i miał szczęście. Może również eksplodować baterię, szczególnie jeśli klucz jest wystarczająco duży, aby utrzymać prąd na trochę dłużej.

NIE RYZYKUJĄC RÓŻNICY, TO MOŻE DOBRZE ZABIĆ CIEBIE LUB CO NAJMNIEJ POWODOWAĆ OBRAŻENIA POWAŻNEGO KWASU. Krótko mówiąc, nie bądź idiotą.

Myślę, że wszystkie pozostałe odpowiedzi pomijają wewnętrzny opór baterii . W przypadku dużych prądów i zwarć o niskiej rezystancji staje się to istotnym czynnikiem ograniczającym prąd.

Idealną baterię można modelować za pomocą źródła napięcia, ale rzeczywiste baterie działają bardziej jak źródło napięcia szeregowo z rezystancją.

Wyobraźmy sobie hipotetyczny przykład. Załóżmy, że masz akumulator 12 V. Teraz zewrzyj przewody za pomocą rezystora 0,1 oma. Zgodnie z prawem omowym otrzymujesz 120 A.

Teraz wyobraź sobie tę samą baterię, z wyjątkiem wewnętrznej rezystancji 1 omów. Przy takim samym zwarciu uzyskujesz rezystancję 1,1 oma, czyli około 10,9 A. Duża różnica!

Powinno to być zgodne z codziennymi doświadczeniami. Bezpośrednie zwarcie baterii nie powoduje nieskończonego prądu. Otrzymujesz napięcie podzielone przez opór wewnętrzny.

Twój pomiar oporu jest błędny - przepływ prądu będzie ograniczony przez opór klucza i wewnętrzny opór akumulatora - oba bardzo niskie.

Łatwo wystąpi przepływ prądu w obszarze lub powyżej 1000A. Gdyby nie było tak niebezpieczne, sugerowałbym, abyś spróbował, ALE widziałem, jak baterie wybuchają z tego rodzaju rzeczy ...

Rezystancja styku między drutami multimetru a kluczem wynosi 0,5 oma.

Klucz, po wciśnięciu do miękkich metalowych końcówek akumulatora, będzie miał znacznie niższą odporność na zwarcie.

Mimo to rezystancja styku jest najwyższa z krótkich, stąd iskrzenie. W obszarze styku marnuje się dużo ciepła.

Doskonałe , nie próbuj tego w domu filmy można znaleźć w Internecie .

Opór klucza jest tak niski, że uzyskasz dokładniejsze wyniki, które tylko obniżą każdą poprawę. Bateria jest bestią i nie należy jej lekceważyć. Jego zdolność do przewodzenia prądu chwilowego jest nieco wskazywana przez CCA (jak się okazuje Cold Cranking Amps), którego nie znam dokładnej definicji i warunków tego parametru. (edytuj, SAE ma do tego standard.) Ale myślę, że możesz wziąć tę liczbę jako prąd szczytowy, jaki może przewodzić bateria. (Myślę, że po edycji nadal obowiązuje, faktyczna pojemność akumulatora przewodzącego ten prąd jest znacznie wyższa).

(Źródło: Ciężarówka bateria może prowadzić ~ 1000Amps i kiedyś spawany kabel łatwo na płytce miedzianej na stole testowym podczas testu EMC).

Pierwszą poprawą będzie pomiar 4-punktowy. Multimetr może mierzyć tylko rezystancję między zaciskami, co oznacza, że ​​będzie mierzył kable, cienkie styki, które tworzysz za pomocą sond, i klucz. Jest tak, ponieważ w pomiarze 2-punktowym miernik przewodzi prąd przez swoje zaciski i mierzy napięcie między zaciskami. Przy pomiarze 4-punktowym miernik przewodzi prąd przez parę kabli i mierzy za pomocą innej pary kabli, która nie przewodzi prądu, ale przenosi napięcie bez żadnych zmian na zaciskach. W ten sposób można zmierzyć rezystancję między dwoma punktowymi stykami.

Kolejnym ograniczeniem byłby fakt, że końcówki sond można utrzymać tylko ograniczoną powierzchnię. Klucz może mieć większy kontakt z końcówką akumulatora, ponieważ zaciski również są miękkie. Myślę, że pole powierzchni zwiększy się po kontakcie, ponieważ klucz faktycznie może się stopić z terminalem (chociaż w wielu przypadkowych przypadkach nie topi się, myślę, że kontakt tworzy gaz, który odpycha klucz, przynajmniej to czuł się raz przed włamaniem się do zimnego potu).

Po tym, jak klucz się przepali, nie pozostaje nam nic innego, jak tylko poczekać (uchylić się?), Aż stanie się tak gorący, że zacznie świecić na czerwono. Dopiero wtedy jego odporność może wzrosnąć, ale nie sądzę, że tak bardzo, i myślę, że już nieodwracalnie uszkodziliśmy akumulator, a pewien proces chemiczny w akumulatorze pogorszy jego wydajność i przestanie tak bardzo przewodzić. (Może to również oznaczać, że bateria wytworzy gaz i wybuchnie. Nie przemierzyłem tych ziem.)

Wolałbym obliczyć opór, sprawdzając rodzaj stali nierdzewnej, z której został wyprodukowany. Proszę, bądź bezpieczny. (:

Zdobądź niektóre zaciski podobne do tych na akumulatorze i połóż na nich klucz. Użyj zasilacza o regulowanym prądzie, aby przyłożyć 1 amper między zaciskami. Za pomocą multimetru zmierzyć oddzielnie spadek napięcia na kluczu i na każdym punkcie styku. Dzięki temu dowiesz się, gdzie będzie największa iskra, i nie rozczarujesz się, że twój klucz nie wyparuje prawidłowo.

Wychowałem się w Północnej Dakocie, a raz w latach 70., kiedy w styczniu rano miałem poranek w temperaturze -38 ° C i podłączony do niego samochód bez podgrzewacza, zrobiłem „trik kluczowy” (pamiętam, że użyłem dużego noża kuchennego), aby rozgrzać akumulator kwasowo-ołowiowy. powiedziano mi 4 sekundy i właśnie to zrobiłem. trochę iskier, gdy się łączę, i trochę więcej iskier, kiedy się rozłączam. w punktach styku były dwa małe koraliki, ale nadal byłem w stanie ściągnąć ostrze.

i zadziałało. zanim silnik prawie się nie włączy. po 4-sekundowym zwarciu akumulator dostarczył prąd wystarczający do obrócenia silnika, a po około 10 sekundach rozruchu samochód zaczął się wahać.

uratował mi tyłek.

Tak, twój pomiar rezystancji jest prawdopodobnie nieprawidłowy, a rezystancja jest niższa. Standardowa bateria kwasowo-ołowiowa może na chwilę wyzwolić nawet 1000 amperów i prawdopodobnie tak będzie w przypadku klucza, jeśli styki są czyste.

Zgodnie z prawem Ohma byłoby to maksimum 24 amperów. To około 288 watów mocy. W rzeczywistości niektóre klucze mają znacznie niższy opór, a dane pytanie jest obliczane na podstawie tych danych.

Gdy cała ta energia rozprasza się w akumulatorze i nie ma zewnętrznego obwodu do napędzania, zacząłby się nagrzewać i być może eksplodować lub zapalić się w krótkim czasie. Elektrody wewnętrzne wybrzuszą się, a akumulator zostanie uszkodzony, jeśli pozostanie w tym stanie zwarcia przez 30 sekund lub dłużej.