Curto-circuito da bateria do carro 12 V com chave que tem resistência de 0,5 ohms, quanta corrente?
On Dezembro 31, 2020 by adminRESPOSTA / ERRO ENCONTRADO: a resistência dos cabos do multímetro é a culpada. A verdadeira resistência da chave não pode ser medida com um multímetro básico. A resistência da chave inglesa é mais ou menos em torno de 0,000016 ohms.
Eu pesquisei uma resposta em vários sites, mas ainda não estou contente .. (para esta pergunta específica).
Se a bateria de um carro for curto-circuitada com uma chave com resistência de 0,5 ohms, então, teoricamente, usando a lei de Ohm, a corrente = V / R = 12,65 volts / 0,5 ohms = 25,3 amperes.
Muitas pessoas (mesmo neste site aqui) afirmam que 100 “sa 1000” s de amperes fluirão através da chave e a soldarão aos terminais.
Como isso é possível quando apenas 25,3 amperes podem teoricamente flua através daquela chave de 0,5 ohms usando 12,65 volts?
NB: Eu medi a resistência da chave usando um multímetro de uso “básico” doméstico e mostra que a melhor resistência da chave é 0,5 ohms. I espero ter medido isso corretamente. 🙂
Comentários
- Verifique a resistência dos fios de teste do multímetro, provavelmente é da ordem de 0,5Ω
- Alguns tipos de chave inglesa terão um Resistência DC de quase infinito ao enfrentar uma bateria poderosa o suficiente – o estado em que o metal ainda existe pode ser considerado transiente.
- Em vez de editar a resposta em sua pergunta, você pode querer marcar a resposta de @Neil_UK tão correto. Ao contrário de um fórum, a rede Stackexchange não perderá uma resposta marcada na estática de outro conteúdo.
- Eu vi algumas perguntas onde o OP respondeu e aceitou sua própria pergunta NA SEÇÃO DE RESPOSTAS. Isso também funciona se nenhuma outra resposta for correta. Mas é melhor marcar uma resposta, se possível.
- @arioch, com certeza muitos podem se relacionar, mas eles têm resolução de. 1ohm oleoso de qualquer maneira, então mostraria 0
Resposta
Uma chave inglesa não tem uma resistência de 0,5 ohms, é muito mais baixo.
Seu multímetro básico não pode medir resistências melhores do que um ohm ou algo assim, a resistência dos cabos e a falta de confiabilidade da resistência de contato tornam isso impossível.
O a forma como as resistências tão baixas quanto uma chave são medidas é usar um método Kelvin de 4 terminais. O que você faz aqui é passar uma corrente pela amostra usando dois terminais e, em seguida, medir a tensão na amostra usando um par de terminais diferente. uma chave inglesa, se você usasse talvez 1A de ponta a ponta, veria uma queda de tensão de alguns mV ou mais.
Vamos colocar alguns números em sua chave inglesa. Não gosto de procurar resistividade, os grandes fatores de 10 me preocupam se vou acertá-los no verso de um envelope, então me lembro de apenas um fato. Um comprimento de 1m de fio de cobre de 1mm \ $ ^ 2 \ $ tem cerca de 17mohm e trabalhe a partir daí.
Suponhamos que sua chave tenha 250 mm de comprimento e um eixo de 10 mm x 5 mm. Ela tem 1/4 de 1 m de comprimento e 50 mm \ $ ^ 2 \ $, então é 1/200 de a resistência do meu fio de 1m x 1mm \ $ ^ 2 \ $. Se fosse feito de cobre, teria uma resistência de 17mohm / 200, que é aproximadamente 100 μ ohm. Mas não é cobre, é aço e provavelmente uma liga. Depois de uma rápida corrida pela Wikipedia, vamos supor que seja 50x mais resistivo do que o cobre, então tem uma resistência de cerca de 5mohm.
12v caindo em 5mohm daria uma corrente de 2400A. O CCA da bateria está bem abaixo disso, então a chave inglesa não está limitando a corrente, mas a bateria.
A resistência de contato é uma complicação adicional. No caso de uma bateria em curto com uma chave inglesa, é provável que haja um arco de plasma entre os contatos, que pode ter uma resistência muito baixa. A pequena área de contato também vale a pena considerar, embora como essa região seja muito curta, muitas vezes é insignificante em comparação com o comprimento do condutor.
Em termos práticos, a verdadeira resistência da chave é próxima de zero. A bateria fornecerá a corrente instantânea máxima que pode ser extraída de suas células, que será muito menor do que qualquer cálculo que você fizer. O efeito líquido é que a chave inglesa se tornará essencialmente um fusível: ela queimará em seu ponto mais estreito. Já vi acontecer com uma chave inglesa, e é espetacular, pois estourou a cabeça. Felizmente, quem fez isso não se machucou, mas era muito perigoso e ele teve muita sorte. Também pode explodir a bateria, especialmente se a chave for grande o suficiente para sustentar a corrente por um pouco mais de tempo.
NÃO SE RISCO DE FAZER ISSO, PODE MATAR VOCÊ OU PELO MENOS PROVOCAR GRAVES DANOS DE QUEIMADURA DE ÁCIDO. Resumindo, não seja idiota.
Comentários
- e para se ter uma ideia da resistência geralmente a resistividade do material é usada com o comprimento e a área para calculá-lo …
- Obrigado Neil. Agradeço seu feedback.Parece que meu erro é estar usando a ferramenta de medição errada para estabelecer a resistência do metal em questão. O que você recomendaria é a verdadeira resistência de uma chave padrão (liga de aço / vanádio) Muito obrigado! Satz.
- @SatzT Uma pequena pesquisa de sua parte teria encontrado o seguinte: eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by -resistividade
- Obrigado Solar Mike, agradeço seus comentários. Muito obrigado por essa referência também. Eu realmente aprecio seu tempo para me enviar isso. Desejo a você um bom dia! Satz.
- Você se esqueceu de incluir a resistência dos contatos. Seria um fator limitante também.
Resposta
Acho que o que todas as outras respostas estão deixando de fora é o resistência interna da bateria . Ao lidar com grandes correntes e curtos de baixa resistência, isso se torna o fator significativo que limita a corrente.
Uma bateria ideal pode ser modelada por uma fonte de tensão, mas as baterias reais agem mais como uma fonte de tensão em série com uma resistência .
$$ V = IR $$
Imaginemos um exemplo hipotético. Digamos que você tenha uma bateria de 12 V. Agora faça um curto nos terminais com um resistor de 0,1 ohm. De acordo com os ohms lei, você obtém 120 A.
$$ V = I (R + R_ {interno}) $$
Agora imagine a mesma bateria, exceto com uma resistência interna de 1 ohm. Com o mesmo curto, você obtém 1,1 ohms de resistência, ou aproximadamente 10,9 A. Grande diferença!
Isso deve se alinhar com a experiência cotidiana. Quando você causa curto direto na bateria, não obtém corrente infinita. Você obtém sua tensão dividida pela resistência interna.
Comentários
- As baterias de carro, no entanto, são projetadas para ter uma área de superfície no despesa de quase todo o resto. Eles não ‘ não gostam de descargas profundas, mas têm resistências internas na casa dos miliohms, de modo que podem (brevemente) fornecer centenas de amperes a um motor de partida.
- É verdade, porém, que ‘ li que a resistência interna de uma massa de chumbo-ácido está na faixa de 20 miliohms, e outras respostas colocam a resistência da chave em 5 miliohms. Isso ainda torna a resistência interna da bateria o fator limitante de corrente mais significativo.
- Eu ‘ aceitarei isso, mas Neil_UK ‘ A resposta também diz ” o CCA da bateria está muito abaixo disso, então a chave não está ‘ limitando a corrente , a bateria é “, o que equivale à mesma coisa (embora expressa de forma diferente), e o exemplo de uma bateria com uma resistência interna de 1 ohm faz o efeito parecer mais drástico do que é na verdade.
- @MichaelMolter Mencionei claramente a resistência interna da bateria em minha resposta – talvez você não tenha percebido isso …
Resposta
Sua medição de resistência está errada – O fluxo de corrente será limitado pela resistência da chave inglesa e pela resistência interna da bateria – ambas muito baixas.
Haverá um fluxo de corrente na região de, ou mais, do que 1000A facilmente. Se não fosse tão perigoso, eu sugeriria que você tentasse, MAS eu vi baterias explodirem com esse tipo de coisa …
Comentários
- Concordo. Não ‘ Não tente. Mas se você fizer isso, nunca mais olhará para a humilde bateria de 12 V da mesma maneira.
- @mkeith Eu usei cabos de salto longo com duas baterias para soldar bits como um reparo temporário … mas um faz preciso saber o que se está fazendo …
Resposta
A resistência de contato entre os fios do multímetro e o a chave é de 0,5 Ohm.
A chave, quando empurrada para os terminais de conexão de metal macio da bateria, terá uma resistência de curto-circuito muito menor.
Ainda assim, a resistência de contato do o mais alto do curto, daí a centelha. Muito calor é desperdiçado na área de contato.
Excelente não tente fazer isso em casa os vídeos podem ser encontrados online .
Resposta
Para resistência do a chave é tão baixa que você obterá resultados mais precisos que são menores a cada melhoria. Uma bateria é uma besta e não deve ser tomada de ânimo leve. Sua capacidade de conduzir corrente instantânea é de certa forma indicada por CCA (Cold Cranking Amps, como se constata), que não sei a definição exata e as condições do parâmetro. (Editar, SAE tem um padrão para isso). você pode pegar o número como a corrente de pico que a bateria pode conduzir (acho que ainda é válido após a edição, a capacidade real da bateria conduzindo essa corrente é muito maior)
(Fonte: uma bateria de caminhão pode conduzir ~ 1000Amps e, uma vez, soldei um cabo facilmente em a placa de cobre na mesa de teste durante um teste EMC.)
A primeira melhoria será uma medição de 4 pontos. Um multímetro só pode medir a resistência entre seus terminais, o que significa que ele medirá os cabos, os contatos frágeis que você faz com as pontas de prova e a chave inglesa. Isso ocorre porque em uma medição de 2 pontos o medidor conduz uma corrente através de seus terminais e mede a tensão entre os terminais. Em uma medição de 4 pontos, o medidor conduz corrente por meio de um par de cabos e mede por meio de outro par de cabos, que não conduz corrente, mas conduz a tensão sem qualquer alteração nos terminais. Desta forma, pode-se realmente medir a resistência entre dois pontos de contato.
Outra limitação seria o fato de que se pode sustentar apenas uma quantidade limitada de área de superfície com as pontas das sondas. Uma chave de boca pode ter um contato maior com o terminal da bateria, já que os terminais também são macios. Acho que a área da superfície aumentará após o contato, porque a chave pode realmente fundir com o terminal (embora, em muitos casos acidentais ela não funda, acho que o contato cria um gás que repele a chave, pelo menos isso foi o que senti uma vez antes de começar a suar frio.)
Depois que a chave se funde, não podemos fazer nada a não ser esperar (esquivar?) que fique tão quente que comece a brilhar vermelho. Só então sua resistência pode aumentar, mas não tanto eu presumo, e acho que já danificamos a bateria irrecuperavelmente, e algum processo químico na bateria vai deteriorar seu desempenho e parar de conduzir tanto. (Também pode significar que a bateria criará gás e explodirá. Haven “t percorreu essas terras.)
Eu preferiria calcular a resistência verificando o tipo de aço inoxidável com o qual ela foi fabricada. Por favor, fique seguro. (:
Comentários
- Uma bateria de caminhão será da ordem de 10-15 ° C. O ” C ” classificação é quantos amperes a bateria pode fornecer, em função de sua capacidade de armazenamento. Uma bateria de 10C com uma capacidade de 85Ah pode fornecer 850 amperes. Uma bateria de 1000C é mais parecido com um supercapacitor, na medida em que a classificação 1000C significa que a bateria pode ficar totalmente descarregada em pouco mais de 3 segundos.
- Correto, eu estava enganado. O valor é denominado CCA.
Resposta
Obtenha alguns terminais semelhantes aos da bateria e apóie a chave sobre eles. Use uma fonte de alimentação regulada por corrente para aplique 1 ampere entre os terminais. Use seu multímetro para medir separadamente o vo A gota de tinta cai na chave e em cada ponto de contato. Isso lhe dirá onde estará a maior faísca e você não ficará desapontado com a falha de sua chave em vaporizar adequadamente.
Resposta
Eu cresci na Dakota do Norte e uma vez na década de 1970, quando confrontado com uma manhã de -38F em janeiro e um carro sem um aquecedor de cabeçote conectado, eu fiz o “truque da chave inglesa” (lembro que usei uma grande lâmina de faca de cozinha ) para aquecer a bateria de chumbo-ácido. Disseram-me 4 segundos e foi isso que eu fiz. Pequenas faíscas quando conectei e um pouco mais faíscas quando desconectei. Havia duas pequenas contas nos pontos de contato, mas ainda fui capaz de puxar a lâmina.
e funcionou. antes que o motor quase não ligasse. após o curto-circuito de 4 segundos, a bateria forneceu corrente suficiente para ligar o motor e, em cerca de 10 segundos de acionamento, o carro deu a partida hesitantemente.
salvei minha bunda.
Resposta
Sim, sua medição de resistência provavelmente está incorreta e a resistência é inferior. Uma bateria de chumbo-ácido padrão pode produzir até 1.000 amperes por um curto período, e provavelmente o fará no caso da chave, se as áreas de contato estiverem limpas.
Comentários
- Esta é essencialmente a mesma resposta que Solar Mike, em uma pergunta que já tem muitas respostas IMO.
Resposta
Usando a lei de Ohm, seria 24 horas pere máximo. Isso corresponde a aproximadamente 288 watts de potência. Na realidade, algumas chaves têm resistência muito menor e a pergunta feita é calculada com base nesses dados.
Com toda aquela energia se dissipando dentro da bateria e nenhum circuito externo para acioná-la, ela começaria a esquentar e possivelmente explodiria ou pegaria fogo em um curto período. Os eletrodos internos entortariam e a bateria seria danificada se deixada neste estado de curto-circuito por 30 segundos ou mais.
Comentários
- Oh céus, não ! Não sugira que alguém possa causar curto-circuito na bateria com uma chave inglesa por até 30 segundos.Você ‘ apagou por um fator de centenas e por 30 segundos, é provável que tenha derretido a chave inglesa, explodido a bateria, sofrido queimaduras graves, cantado com os anjos ou tudo das opções acima. Uma resposta como esta é perigosa.
- É ‘ importante notar que, se 24A fosse o valor real correto, isso seria perfeitamente seguro: baterias de carro são especificadas para correntes substancialmente mais altas do que 24A, portanto, não seriam danificados. Normalmente, eles podem sustentar várias centenas ou mesmo milhares de amperes por curtos períodos (minutos ou mais) e talvez algumas centenas de amperes enquanto durar a carga.
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