12 V kortslutning för bilbatteri med en skiftnyckel som har ett motstånd på 0,5 ohm, hur mycket ström?
On december 31, 2020 by adminSVAR / FEL HÄNDELS: motståndet från multimätarens ledningar är den skyldige. Skiftnyckelns verkliga motstånd kan inte mätas med en grundläggande multimeter. Skiftnyckelns motstånd är ungefär 0,000016 ohm.
Jag sökte efter ett antal webbplatser för att få svar, men ingen glädje ännu .. (för den här specifika frågan).
Om ett bilbatteri är kortslutet med en skiftnyckel som har 0,5 ohm motstånd, så är teoretiskt med Ohms lag den nuvarande = V / R = 12,65 volt / 0,5 ohm = 25,3 ampere.
Många människor (även på den här webbplatsen här) hävdar att 100 ”till 1000” ampere kommer att strömma genom nyckeln och svetsa den till terminalerna.
Hur är det möjligt när endast max 25,3 ampere kan teoretiskt flöda genom den skiftnyckeln på 0,5 ohm med 12,65 volt?
OBS: Jag mätte nyckelns motstånd med hjälp av en ”grundläggande” multimeter för hemmet och det visar att skiftnyckelns bästa motstånd är 0,5 ohm. hoppas att jag mätte detta korrekt. 🙂
Kommentarer
- Kontrollera motståndet hos dina multimeter-testledningar, det är troligen i storleksordningen 0,5Ω
- Vissa typer av skiftnycklar har en DC-motstånd av nästan oändlighet när du står inför ett tillräckligt kraftfullt batteri – tillståndet där metallen fortfarande finns kan betraktas som övergående.
- Istället för att redigera svaret i din fråga kanske du vill markera svaret på @Neil_UK som korrekt. Till skillnad från ett forum kommer Stackexchange-nätverket inte att förlora ett tydligt svar i det statiska innehållet.
- Jag har sett några frågor där OP svarade och accepterade sin egen fråga I SVAR-AVSNITTET. Det fungerar också om inget annat svar är korrekt. Men det är bättre att markera ett svar om möjligt.
- @arioch, säker på att mycket kan relatera det men de har en upplösning på. 1ohm oljig hur som helst så det skulle visa 0
Svar
En skiftnyckel har inte ett motstånd på 0,5 ohm, det är långt lägre.
Din grundläggande multimeter kan inte mäta motstånd till bättre än en ohm eller så, ledningsmotståndet och kontaktmotståndets opålitlighet gör det omöjligt.
sätt motstånd så låga som en skiftnyckel mäts är att använda en 4-terminal Kelvin-metod. Vad du gör här är att leda en ström genom provet med två terminaler och sedan mäta spänningen över provet med ett annat par terminaler. en skiftnyckel, om du använde kanske 1A från slut till slut, skulle du se några mV eller så spänningsfall.
Låt oss sätta några siffror på din skiftnyckel. Jag gillar inte att leta upp resistivitet, de stora faktorerna på 10 gör att jag oroar mig för om jag ska få dem direkt på baksidan av ett kuvert, så jag minns bara ett faktum. En 1 m längd på 1 mm \ $ ^ 2 \ $ koppartråd är ungefär 17 mohm och arbeta därifrån.
Låt oss anta att din skiftnyckel är 250 mm lång och har en axel på 10 mm x 5 mm. Den är 1/4 av 1 m lång och 50 mm \ $ ^ 2 \ $, så är 1/200 av motståndet hos min 1m x 1mm \ $ ^ 2 \ $ tråd. Om den var gjord av koppar skulle den ha ett motstånd på 17 mohm / 200, vilket är ungefär 100 μ ohm. Men det är inte koppar, det är stål och förmodligen en legering. Efter en snabb rusning runt Wikipedia, låt oss anta att det är 50x mer motståndskraftigt än koppar, så har ett motstånd på cirka 5mohm.
12v tappade över 5mohm skulle ge en ström på 2400A. Batteriets CCA är långt under det, så skiftnyckeln begränsar inte strömmen, det är batteriet.
Kontaktmotstånd är ytterligare en komplikation. När det gäller ett batteri som kortsluts av en skiftnyckel, finns det troligen en plasmabåge mellan kontakterna, vilket verkligen kan ha mycket låg motståndskraft. Det lilla kontaktområdet är också värt att överväga, men eftersom regionen är mycket kort, det är ofta obetydligt jämfört med ledarens längd.
I praktiska termer är skiftnyckelns sanna motstånd nära noll. Batteriet levererar den maximala momentana strömmen som kan extraheras från dess celler, vilket kommer att vara mycket lägre än alla beräkningar du gör. Nettoeffekten är att skiftnyckeln i huvudsak blir en säkring: den kommer att brinna igenom vid dess smalaste punkt. Jag har sett det hända med en halvmåne, och det är spektakulärt, eftersom det blåste bort huvudet rent. Lyckligtvis skadades inte personen som gjorde det, men det var väldigt farligt och han var väldigt lycklig. Det kan också explodera batteriet, särskilt om nyckeln är tillräckligt stor för att hålla strömmen lite längre.
RISKER INTE ATT GÖRA DETTA, DET KAN DÖRA DIG ELLER MINSTENS FÖRVARA DU ALLVARLIGA SURSBRÄNNANDE SKADOR. Kort sagt, var inte en idiot.
Kommentarer
- och för att få en uppfattning om motståndet används vanligtvis materialets resistivitet med längden och området för att beräkna det …
- Tack Neil. Jag uppskattar din feedback.Verkar som mitt fel är att jag använder fel mätverktyg för att fastställa motståndet hos metallen i fråga. Vad skulle du råda är den riktiga motståndet hos en standardnyckel (stål / vanadiumlegering) Tack så mycket! Satz.
- @ SatzT En liten undersökning från din sida skulle ha hittat dig detta: eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by -resistivitet
- Tack Solar Mike, jag uppskattar din feedback. Tack så mycket för den referensen också. Jag uppskattar verkligen att det tog dig tid att skicka mig det. Önskar dig en trevlig dag! Satz.
- Du glömde att ta med kontakternas motstånd. Det skulle också vara en begränsande faktor.
Svar
Jag tror att alla andra svaren utelämnar är batteriets interna motstånd . När man hanterar stora strömmar och kortslutningar med låg motstånd blir detta den betydande faktorn som begränsar strömmen.
Ett idealiskt batteri kan modelleras av en spänningskälla, men verkliga batterier fungerar mer som en spänningskälla i serie med ett motstånd .
$$ V = IR $$
Låt oss föreställa oss ett hypotetiskt exempel. Säg att du har ett 12 V batteri. Kortslut nu ledningarna med ett 0,1 ohm motstånd. Enligt ohm lag får du 120 A.
$$ V = I (R + R_ {intern}) $$
Föreställ dig nu samma batteri, utom med ett internt motstånd på 1 ohm. Med samma kortslutning får du 1,1 ohm motstånd, eller ungefär 10,9 A. Stor skillnad!
Detta borde stämma överens med vardagens upplevelse. När du kortsluter ett batteri direkt får du inte oändlig ström. Du får sin spänning dividerad med dess interna motstånd.
Kommentarer
- Bilbatterier är dock utformade för att ha yta vid kostnad av nästan allt annat. De gillar inte ’, men de har inre motstånd i milliohm så att de (kort) kan leverera hundratals ampere till en startmotor.
- Det är dock sant att jag ’ har läst att den inre resistansen hos en blysyra-smet ligger i intervallet 20 miliohm, och andra svar sätter skiftnyckelns motstånd på 5 miliohm. Detta gör fortfarande batteriets interna motstånd till den viktigaste faktorn som begränsar strömmen.
- Jag ’ Jag accepterar det, men Neil_UK ’ s svar säger också ” Batteriets CCA är långt under det, så skiftnyckeln är inte ’ t som begränsar strömmen , är batteriet ”, vilket motsvarar samma sak (om än uttryckt annorlunda), och exemplet på ett batteri med en 1 ohm internt motstånd gör att effekten verkar mer drastisk än den är faktiskt.
- @MichaelMolter Jag nämnde tydligt batteriets interna motstånd i mitt svar – kanske missade du det …
Svar
Ditt motståndsmätning är felaktigt – Strömflödet begränsas av skiftnyckelns motstånd och batteriets inre motstånd – båda mycket låga.
Det kommer att finnas ett strömflöde i regionen eller mer än 1000A lätt. Om det inte var så farligt skulle jag föreslå att du provar det, MEN jag har sett batterier explodera från den här typen av saker …
Kommentarer
- Håller med. Försök inte ’. Men om du gör det kommer du aldrig att titta på det ödmjuka 12V-batteriet på samma sätt igen.
- @mkeith Jag har använt långhoppsladdar med två batterier för att svetsa bitar som en tillfällig reparation … men en gör behöver veta vad man gör …
Svar
Kontaktmotståndet mellan dina multimeterledningar och Skiftnyckel är 0,5 Ohm.
Skiftnyckeln, när den trycks mot de mjuka metallanslutningsöglorna på batteriet, kommer att ha ett mycket lägre kortslutningsmotstånd.
Ändå är kontaktmotståndet det högsta av korta, därav gnistrande. Mycket värme slösas bort i kontaktområdet.
Svar
För motstånd från skiftnyckeln är så låg att du får mer exakta resultat som bara är lägre för varje förbättring. Ett batteri är ett odjur och bör inte tas lätt. Dess förmåga att leda omedelbar ström indikeras något av CCA (Cold Cranking Amps, som det visar sig) som jag inte vet exakt definition och villkor för parametern. (Redigera, SAE har en standard för det.) Men jag tror du kan ta siffran som toppström som batteriet kan leda. (Jag tror att det fortfarande är giltigt efter redigeringen, den faktiska kapaciteten hos batteriet som leder denna ström är mycket högre.)
(Källa: Ett lastbilsbatteri kan leda ~ 1000Aps och jag svetsade en gång en kabel lätt på kopparplattan på testbordet under ett EMC-test.)
Första förbättringen blir en 4-punktsmätning. En multimeter kan bara mäta motståndet mellan dess terminaler, vilket innebär att den kommer att mäta kablarna, tunna kontakter som du gör med sonderna och skiftnyckeln. Detta beror på att mätaren i en 2-punktsmätning leder en ström genom sina terminaler och mäter spänningen mellan terminalerna. Vid en 4-punktsmätning leder mätaren ström genom ett par kablar och mäter via ett annat kabelpar, som inte leder någon ström men bär spänningen utan någon ändring av terminalerna. På detta sätt kan man faktiskt mäta motståndet mellan två punktskontakter.
En annan begränsning skulle vara det faktum att man endast kan hålla en begränsad yta med sondtipsen. En skiftnyckel kan ha en större kontakt med batteriets pol eftersom terminalerna också är gjorda för att vara mjuka. Jag tror att ytan kommer att öka efter kontakten, eftersom skiftnyckeln faktiskt kan smälta med terminalen (även om den i många oavsiktliga fall inte smälter, tror jag att kontakten skapar en gas som stöter bort skiftnyckeln, åtminstone detta är vad jag kände en gång strax innan jag svettade i kall svett.)
Efter nyckelns säkringar har vi inget annat än att vänta (undvika?) tills det blir så varmt att det lyser röd. Först då kan dess motstånd öka, men inte så mycket antar jag, och jag tror att vi redan har skadat batteriet oåterkalleligt, och någon kemisk process i batteriet kommer att försämra dess prestanda och sluta leda så mycket. (Det kan också betyda att batteriet kommer att skapa gas och explodera. Har inte trottat dessa länder.)
Jag föredrar att beräkna motståndet genom att kontrollera vilken typ av rostfritt stål det tillverkades av. safe. (:
Kommentarer
- Ett lastbilsbatteri kommer att vara i storleksordningen 10-15C. ” C ” är hur många ampere batteriet kan ge, som en funktion av dess lagringskapacitet. Ett 10C-batteri med en kapacitet på 85Ah kan leverera 850 ampere. Ett 1000C-batteri är mer som en superkondensator, eftersom 1000C-betyget betyder att batteriet kan tömmas ur fullt på drygt 3 sekunder.
- Korrekt, jag tog fel. Värdet heter CCA.
Svar
Skaffa några terminaler som liknar de på ditt batteri och låt nyckeln ligga på dem. Använd en strömreglerad strömförsörjning för att applicera 1 amp mellan terminalerna. Använd din multimeter för att mäta vo separat Stoppfall över nyckeln och över varje kontaktpunkt. Detta kommer att berätta var den största gnistan kommer att vara och du kommer inte bli besviken över att din skiftnyckel inte förångas ordentligt.
Svar
Jag växte upp i North Dakota och en gång på 1970-talet, när jag stod inför en -38F morgon i januari och en bil utan huvudbultvärmare inkopplad, gjorde jag ”skiftnyckeltricket” (jag minns att jag använde ett stort köksknivblad ) för att värma upp blybatteriet. jag fick veta 4 sekunder och det var vad jag gjorde. små gnistor när jag anslöt, och lite mer gnistor när jag kopplade bort. Det fanns två små pärlor vid kontaktpunkterna, men jag kunde fortfarande dra av kniven.
och det fungerade innan motorn knappast skulle vända. efter 4 sekunders kortslutning levererade batteriet tillräckligt med ström för att vända motorn och i ungefär tio sekunders vev startade bilen tveksamt.
räddade min röv.
Svar
Ja, din motståndsmätning är sannolikt felaktig och motståndet är Ett standardblybatteri kan släcka så mycket som 1 000 ampere under en kort stund, och kommer troligen att göra det för skiftnyckeln om kontaktytorna är rena.
Kommentarer
- Detta är i princip samma svar som Solar Mike, på en fråga som redan har alltför många svar IMO.
Svar
Med hjälp av Ohms lag skulle det vara 24 am pere maximum. Det här är ungefär 288 watt effekt. I själva verket har vissa skiftnycklar mycket lägre motstånd och frågan som ges beräknas på dessa data.
Med all den ström som försvinner i batteriet och ingen extern krets för att driva skulle den börja värmas upp och eventuellt explodera eller gå i brand på kort tid. De interna elektroderna skulle spännas och batteriet skulle skadas om det lämnades i detta kortslutningstillstånd i 30 sekunder eller mer.
Kommentarer
- Åh himlen nej ! Föreslå inte att någon kan kortsluta ett batteri med en skiftnyckel i upp till 30 sekunder.Du ’ avgår med en faktor hundratals, och med 30 sekunder är det troligt att du har smält skiftnyckeln, exploderat batteriet, fått svåra brännskador, sjungit med änglarna eller alla av ovanstående. Ett svar som detta är farligt.
- Det ’ är värt att notera att om 24A var den faktiska siffran, skulle detta vara helt säkert: bilbatterier är specificerade väsentligt högre strömmar än 24A, så skulle inte skadas. Vanligtvis kan de upprätthålla flera hundra eller till och med tusen ampere under korta perioder (minuter eller längre) och kanske några hundra ampere så länge laddningen varar.
Lämna ett svar