12 В автомобильного аккумулятора с коротким замыканием с помощью гаечного ключа, сопротивление которого 0,5 Ом, какой ток?

ОТВЕТ / ОШИБКА НАЙДЕН: виновником является сопротивление выводов мультиметра. Истинное сопротивление гаечного ключа не может быть измерено с помощью базового мультиметра. Сопротивление гаечного ключа составляет примерно 0,000016 Ом.

Я искал ответ на многих веб-сайтах, но пока не испытывал радости ... (по этому конкретному вопросу).

Если автомобильный аккумулятор короткозамкнут с помощью гаечного ключа с сопротивлением 0,5 Ом, то теоретически по закону Ома ток = V / R = 12,65 В / 0,5 Ом = 25,3 А.

Многие люди (даже здесь, на этом сайте) утверждают, что от 100 до 1000 ампер протекают через гаечный ключ и приваривают его к клеммам.

Как это возможно, если теоретически через этот гаечный ключ с сопротивлением 0,5 Ом может протекать максимум 25,3 А при напряжении 12,65 В?

Примечание: я измерил сопротивление гаечного ключа с помощью домашнего «базового» мультиметра, и он показал, что лучшее сопротивление гаечного ключа составляет 0,5 Ом. Я надеюсь, что я измерил это правильно. :)

Гаечный ключ не имеет сопротивления 0,5 Ом, он намного ниже.

Ваш базовый мультиметр не может измерить сопротивление лучше, чем Ом, сопротивление проводов и ненадежность контактного сопротивления делают это невозможным.

Измерение сопротивления, столь же низкого, как гаечный ключ, заключается в использовании 4-контактного метода Кельвина. Здесь вы должны пропустить ток через образец, используя две клеммы, а затем измерить напряжение на образце, используя другую пару клемм. С помощью гаечного ключа, если бы вы использовали 1А от конца до конца, вы бы увидели падение напряжения примерно на несколько мВ.

Давайте добавим несколько цифр на ваш гаечный ключ. Мне не нравится смотреть на удельное сопротивление, большие 10 факторов вызывают у меня беспокойство, собираюсь ли я получить их прямо на конверте, поэтому я помню только один факт. Медная проволока длиной 1 м и длиной 1 мм 2 составляет около 17 МОм, а затем работайте оттуда.$^2$

Давайте предположим, что длина вашего гаечного ключа составляет 250 мм, а вал 10 мм x 5 мм. Это 1/4 от длины 1 м и 50 мм 2 , так что это 1/200 от сопротивления моего провода 1 м х 1 мм 2 . Если бы он был сделан из меди, он имел бы сопротивление 17 МОм / 200, что примерно равно 100 мкОм. Но это не медь, это сталь, и, вероятно, сплав. После быстрого бега вокруг Википедии, давайте предположим, что он в 50 раз более резистивный, чем медный, поэтому имеет сопротивление около 5 МОм.$^2$$^2$

12 В, пропущенные через 5 МОм, дадут ток 2400 А. CCA батареи намного ниже, поэтому ключ не ограничивает ток, а батарея.

Контактное сопротивление является дополнительным осложнением. В случае батареи, замкнутой гаечным ключом, между контактами может быть плазменная дуга, которая действительно может иметь очень низкое сопротивление. Небольшая площадь контакта также заслуживает внимания, хотя, поскольку эта область очень короткая, она часто незначительна по сравнению с длиной проводника.

В практическом плане истинное сопротивление гаечного ключа близко к нулю. Батарея будет выдавать максимальный мгновенный ток, который может быть извлечен из его элементов, который будет намного ниже, чем любые ваши расчеты. Чистый эффект заключается в том, что гаечный ключ по сути станет плавким предохранителем: он будет прожигать в самом узком месте. Я видел, как это случилось с серповидным гаечным ключом, и это было впечатляюще, так как оно взорвало голову. К счастью, человек, который сделал это, не пострадал, но это было очень опасно, и ему очень повезло. Он также может взорвать батарею, особенно если гаечный ключ достаточно большой, чтобы выдержать ток еще немного.

НЕ РИСКУЙТЕ, ДЕЛАЯ ЭТО, ЭТО МОЖЕТ ХОРОШО УБИТЬ ВАС ИЛИ МЕНЬШЕ, ДАВАТЬ ВАМ ЧЕРЕЗ УЩЕРБ КИСЛОТНОГО УЩЕРБА. Короче, не будь идиотом.

Я думаю, что все остальные ответы не учитывают внутреннее сопротивление батареи . При работе с большими токами и короткими шортами сопротивления это становится существенным фактором, ограничивающим ток.

Идеальная батарея может быть смоделирована источником напряжения, но реальные батареи действуют больше как источник напряжения, последовательно соединенный с сопротивлением.

Давайте представим гипотетический пример. Скажем, у вас есть аккумулятор 12 В. Теперь закоротите провода резистором 0,1 Ом. Согласно закону Ома, вы получаете 120 А.

Теперь представьте себе ту же батарею, кроме как с внутренним сопротивлением 1 Ом. При таком же коротком замыкании вы получаете сопротивление 1,1 Ом или приблизительно 10,9 А. Большая разница!

Это должно соответствовать повседневному опыту. Когда вы непосредственно закорачиваете батарею, вы не получаете бесконечный ток. Вы получаете его напряжение, деленное на его внутреннее сопротивление.

Ваше измерение сопротивления ошибочно - ток будет ограничен сопротивлением гаечного ключа и внутренним сопротивлением батареи - оба очень низкие.

Поток тока будет в области или более 1000А легко. Если бы это было не так опасно, я бы посоветовал вам попробовать, НО я видел, как батареи взрывались от такого рода вещей ...

Сопротивление контакта между проводами мультиметра и гаечным ключом составляет 0,5 Ом.

Гаечный ключ при надавливании на соединительные наконечники аккумулятора из мягкого металла будет иметь намного меньшее сопротивление короткого замыкания.

Тем не менее, контактное сопротивление это самое высокое из коротких, следовательно, искрение. Много тепла теряется в зоне контакта.

Отлично , не пробуйте это дома, видео можно найти в Интернете .

Поскольку сопротивление гаечного ключа настолько низко, что вы получите более точные результаты, которые будут только ниже каждого улучшения. Аккумулятор зверь, и не следует воспринимать легкомысленно. На его способность проводить мгновенный ток в некоторой степени указывает CCA (как выясняется, амплитуды холодного пуска), которые я не знаю точного определения и условий параметра. (отредактируйте, SAE имеет стандарт для этого.) Но я думаю, что вы можете принять число в качестве пикового тока, который может проводить батарея. (Я думаю, что все еще в силе после редактирования, фактическая емкость батареи, проводящей этот ток, намного выше.)

(Источник: батарея грузовика может проводить ~ 1000 ампер, и я однажды легко сварил кабель к медной пластине на столе для испытаний во время испытания на ЭМС.)

Первым улучшением будет 4-х точечное измерение. Мультиметр может измерять только сопротивление между своими клеммами, а это значит, что он будет измерять кабели, непрочные контакты, которые вы делаете с пробниками, и гаечный ключ. Это связано с тем, что при двухточечном измерении измеритель проводит ток через свои клеммы и измеряет напряжение между клеммами. При четырехточечном измерении измеритель проводит ток через пару кабелей и измеряет через другую пару кабелей, которая не проводит ток, но несет напряжение без каких-либо изменений на клеммах. Таким образом, можно измерить сопротивление между двумя точечными контактами.

Другим ограничением может быть тот факт, что с помощью наконечников зондов можно выдерживать только ограниченную площадь поверхности. Гаечный ключ может иметь больший контакт с клеммой аккумулятора, поскольку клеммы также выполнены мягкими. Я думаю, что площадь поверхности увеличится после контакта, потому что гаечный ключ на самом деле может перегореть с клеммой (хотя во многих случайных случаях он не плавится, я думаю, что контакт создает газ, который отталкивает гаечный ключ, по крайней мере, это то, что я почувствовал один раз перед тем, как впасть в холодный пот.)

После того, как гаечный ключ перегорел, мы ничего не можем поделать, кроме как ждать (уклоняться?), Чтобы он стал настолько горячим, что он стал красным. Только тогда его сопротивление может возрасти, но я полагаю, не так сильно, и я думаю, что мы уже нанесли непоправимый ущерб батарее, и некоторые химические процессы в батарее ухудшат ее характеристики и перестанут проводить так много. (Это также может означать, что батарея создаст газ и взорвется. Не ходили по этим землям.)

Я бы предпочел рассчитать сопротивление, проверив тип нержавеющей стали, из которой он был изготовлен. Пожалуйста, будьте в безопасности. (:

Возьмите несколько терминалов, похожих на те, что есть на вашей батарее, и положите на них гаечный ключ. Используйте стабилизированный источник питания, чтобы подать 1 А между клеммами. Используйте свой мультиметр, чтобы отдельно измерить падение напряжения на гаечном ключе и в каждой точке контакта. Это скажет вам, где будет самая большая искра, и вы не будете разочарованы неспособностью вашего гаечного ключа правильно испариться.

Я вырос в Северной Дакоте, и однажды в 1970-х годах, когда в январе я столкнулся с утром -38F и автомобилем без нагревателя, я сделал «трюк с гаечным ключом» (помню, я использовал большой нож для кухонных ножей), чтобы прогреть свинцово-кислотный аккумулятор. Мне сказали 4 секунды, и это то, что я сделал. маленькие искры, когда я подключился, и немного больше искр, когда я отключился. в точках соприкосновения было два маленьких шарика, но я все еще был в состоянии снять лезвие.

и это сработало. до того, как двигатель едва повернет. после 4-секундного короткого замыкания аккумулятор подал достаточный ток, чтобы перевернуть двигатель, и примерно через 10 секунд после проворота автомобиль начал колебаться.

спас мою задницу

Да, ваше измерение сопротивления, скорее всего, неверно, и сопротивление ниже. Стандартная свинцово-кислотная батарея может выдавать до 1000 ампер на короткое время, и, вероятно, будет в случае гаечного ключа, если области контакта чистые.

При использовании закона Ома это будет максимум 24 ампера. Это примерно 288 Вт мощности. В действительности, некоторые ключи имеют гораздо меньшее сопротивление, и данный вопрос рассчитывается на основе этих данных.

Со всей этой мощностью, рассеивающейся в батарее, и без внешней цепи, которая будет работать, она начнет нагреваться и, возможно, взорвется или загорится за короткое время. Внутренние электроды будут прогибаться, и батарея будет повреждена, если оставить ее в таком состоянии короткого замыкания на 30 секунд или более.