用电阻为0.5欧姆的扳手短路12 V汽车电池,需要多少电流?


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找到答案/错误:万用表的导线电阻是元凶。不能用基本的万用表测量扳手的真实电阻。扳手的电阻大约在0.000016欧姆左右。


我在相当多的网站上搜索了答案,但是还没有高兴..(针对这个特定问题)。

如果用电阻为0.5欧姆的扳手将汽车电池短路,则理论上使用欧姆定律,电流= V / R = 12.65伏特/ 0.5欧姆= 25.3安培。

许多人(甚至在此站点上)声称100到1000安培将流过扳手并将其焊接到端子上。

在理论上,使用12.65伏特,最大只能通过0.5欧姆的扳手流过最大25.3安培的电流,怎么办?

注意:我使用家用“基本”万用表测量了扳手的电阻,结果表明扳手的最佳电阻为0.5欧姆。我希望我能正确测量。:)


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检查你的万用表测试线,它可能在0.5Ω秩序的reistance
PlasmaHH

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当面对足够强大的电池时,某些类型的扳手将具有几乎无限大的直流电阻-金属仍存在的状态可以认为是瞬态的。
rackandboneman '18

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与其将答案编辑为问题,不如将@Neil_UK的答案标记为正确。与论坛不同,Stackexchange网络不会因为其他内容而失去明显的答案。
我与莫妮卡'18

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我在回答部分中看到了OP回答并接受他/她自己的问题的一些问题。如果没有其他答案是正确的,那也可以。但是,如果可能的话,最好标记一个答案。
mkeith

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@arioch,可以肯定很多可以解决,但是他们有解决方案。1ohm还是油性的,所以它将显示为0
PlasmaHH '18

Answers:


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扳手没有0.5欧姆的电阻,它的电阻要低得多。

您的基本万用表无法测量超过一欧姆左右的电阻,导线的电阻以及接触电阻的不可靠性使其无法实现。

测量低至扳手的电阻的方法是使用4端子开尔文方法。您要做的是使用两个端子使电流流过样品,然后使用另一对端子测量样品上的电压。用扳手,如果从头到尾使用大约1A的电流,则会看到几mV左右的电压降。

让我们在扳手上放一些数字。我不喜欢查找电阻率,因为10的大系数使我担心我是否要将它们正确地放在信封的背面,所以我只记得一个事实。长度为1m的1mm 2铜线约为17mohm,然后从那里开始工作。2

假设您的扳手长250mm,轴长为10mm x 5mm。它是1m长的1/4和50mm 2,所以是我的1m x 1mm 2电线的电阻的1/200倍。如果它是由铜制成的,则其电阻为17mohm / 200,大约为100μohm。但是它不是铜,是钢,可能是合金。在快速浏览维基百科之后,让我们假设它的电阻比铜高50倍,因此电阻约为5毫欧。22

在5mohm两端下降12v将产生2400A的电流。电池的CCA远低于此值,因此,扳手并没有限制电流,而是电池。

接触电阻是另一种复杂情况。如果用扳手将电池短路,则触点之间可能会产生等离子弧,实际上这可能具有非常低的电阻。较小的接触面积也值得考虑,尽管该区域非常短,但与导体的长度相比通常并不重要。

实际上,扳手的真实电阻接近于零。电池将提供可从其电池中提取的最大瞬时电流,该电流将远低于您进行的任何计算。最终结果是,扳手实际上将成为保险丝:它将在最窄的位置烧穿。我已经看到它发生在一个新月形扳手上,而且非常壮观,因为它可以吹净头部。幸运的是,这样做的人并没有受伤,但是那非常危险,他很幸运。这也很可能会使电池爆炸,特别是如果扳手大到足以承受更长的电流时。

不要冒险这样做,它可能会杀死您或至少给您造成严重的酸灼伤。简而言之,不要白痴。


为了了解电阻,通常使用材料的电阻率以及长度和面积进行计算……
Solar Mike

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谢谢你尼尔。感谢您的反馈。似乎我的错误是我使用了错误的测量工具来建立查询中金属的电阻。您会建议使用标准扳手(钢/钒合金)的真正电阻。非常感谢!萨兹
Satz T

@SatzT您所做的一些研究会发现您这样的情况:eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by-resistivity
Solar Mike

感谢Solar Mike,感谢您的反馈。也非常感谢您的参考。非常感谢您抽出宝贵时间向我发送邮件。祝您有美好的一天!萨兹
Satz T '18年

您忘了包括接触电阻。这也是限制因素。
Chupacabras

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我认为所有其他答案都没有考虑到电池内部电阻。当处理大电流和低电阻短路时,这成为限制电流的重要因素。

理想电池可以用电压源建模,但是实际电池的作用更像是与电阻串联的电压源。

V=一世[R

让我们想象一个假设的例子。假设您有12 V电池。现在,用0.1欧姆电阻将引线短路。根据欧姆定律,您将获得120 A的电流。

V=一世[R+[R一世ñŤË[Rñ一个

现在想象一下,除了内部电阻为1欧姆以外,这块电池也是一样。使用相同的短路,您将获得1.1欧姆的电阻,或大约10.9A。差异很大!

这应该与日常经验保持一致。直接将电池短路时,不会得到无限大的电流。您得到的是它的电压除以它的内部电阻。


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但是,汽车电池的表面积被设计成要牺牲其他所有东西。它们不喜欢深度放电,但是它们的内部电阻只有几毫欧,因此它们可以(简短地)为启动电机提供数百安培的电流。
hobbs

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没错,但是,我读到铅酸电池的内部电阻在20毫欧的范围内,其他答案将扳手的电阻定在5毫欧。这仍然使电池的内阻成为限制电流的最重要因素。
Michael Molter '18

我会接受的,但是Neil_UK的回答还说:“电池的CCA低于该值,所以扳手不会限制电流,电池就可以了”,这相当于同一件事(尽管表达方式有所不同),并且以内部电阻为1 ohm的电池为例,其效果似乎比实际效果更为剧烈。
hobbs

@MichaelMolter我在回答中清楚地提到了电池的内部电阻-也许您错过了……
Solar Mike

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电阻的测量是错误的-电流将受到扳手的电阻和电池的内部电阻的限制-两者都很低。

电流容易流过或超过1000A。如果不是那么危险,我建议您尝试一下,但是我已经看到电池会从这种情况下爆炸……


同意。不要尝试。但是,如果这样做,您将永远不会再以相同的方式看不起12V的电池了。
mkeith

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@mkeith我曾用跳远引线和两节电池来焊接钻头,以进行临时维修……但一个人确实需要知道自己在做什么……
Solar Mike

2

万用表导线和扳手之间的接触电阻为0.5欧姆。

将扳手推到电池的软金属接线片时,其短路电阻会低得多。

接触电阻仍然是短路中的最高值,因此会产生火花。接触区域浪费了大量热量。

优秀的不要在家中尝试此视频,可以在线找到


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由于扳手的阻力太低,您将获得更准确的结果,而每次改进只会降低这些结果。电池是野兽,请勿掉以轻心。它的瞬时电流能力在某种程度上由CCA(事实证明是冷启动电流)表明,我不知道该参数的确切定义和条件。(编辑,SAE对此有一个标准。)但是我认为您可以将数字作为电池可以传导的峰值电流。(我认为编辑后仍然有效,传导此电流的电池的实际容量要高得多。)

(资料来源:卡车电池可以传导约1000Amp的电流,我曾经在EMC测试中很容易地将电缆焊接到测试台的铜板上。)

第一个改进将是四点测量。万用表只能测量其端子之间的电阻,这意味着它可以测量电缆,用探针形成的脆弱接触以及扳手。这是因为在两点测量中,仪表通过其端子传导电流,并测量端子之间的电压。在四点测量中,电表通过一对电缆传导电流,并通过另一对电缆进行测量,该电缆不传导电流,但在不改变端子的情况下承载电压。这样一来,就可以实际测量两个点触点之间的电阻。

另一个局限性是这样的事实,即用探针尖端只能维持有限数量的表面积。扳手可以使电池的端子更大,因为它们的端子也要柔软。我认为接触后表面积会增加,因为扳手实际上可能会与端子熔断(尽管在许多偶然情况下它不会熔断,我认为接触会产生排斥扳手的气体,至少这就是我刚冒出冷汗就感到一次)

扳手熔断之后,我们无能为力,只能等待(躲闪?)变得太热以至于发出红色光。只有到那时,它的电阻才可能增加,但我想不会那么多,而且我认为我们已经无法挽回地损坏了电池,并且电池中的某些化学过程会降低其性能并停止大量导电。(这也可能意味着电池会产生气体并爆炸。还没跑过那些土地。)

我希望通过检查制造不锈钢的类型来计算电阻。请注意安全。(:


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卡车电池约为10-15C。“ C”额定值是电池可提供的安培数,取决于其存储容量。一个容量为85Ah的10C电池可以提供850A的电流。1000C电池更像是超级电容器,因为1000C的额定值意味着电池可能会在3秒内耗尽电量。
Bryan Boettcher '18

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是的,我误会了。该值称为CCA。
mehmet.ali.anil '18

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获得一些与电池上的端子相似的端子,然后将扳手固定在其上。使用电流调节的电源在端子之间施加1安培的电流。使用万用表分别测量扳手两端和每个触点之间的电压降。这将告诉您最大的火花在哪里,并且不会因扳手无法正确蒸发而感到失望。


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我在北达科他州长大,一次是在1970年代,当在一月面对-38F早晨并且没有插入头螺栓加热器的汽车时,我做了“扳手”(我记得我用了一把大厨刀)预热铅酸电池。我被告知4秒钟,这就是我所做的。当我连接时火花很少,而当我断开连接时火花更多。在接触点有两个小珠子,但我仍然能够拉出刀片。

而且有效。引擎几乎不会转。在4秒钟的短路后,电池提供了足够的电流来使发动机翻转,并且在大约10秒的起动中,汽车犹豫了起来。

救了我的屁股。


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是的,您的电阻测量值可能不正确,并且电阻值较低。标准铅酸电池可以在短时间内输出高达1000安培的电流,如果接触区域是干净的,则对于扳手来说可能会输出。


在一个已经有太多答案的问题上,这基本上与Solar Mike的答案相同。
暗淡

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使用欧姆定律,最大为24安培。这大约是288瓦的功率。实际上,一些扳手的阻力要低得多,给出的问题是根据此数据计算出来的。

由于所有的能量都在电池内部耗散,没有任何外部电路来驱动它,所以会在短时间内开始发热并可能爆炸或着火。如果在这种短路状态下放置30秒或更长时间,内部电极会弯曲并且电池会损坏。


天哪!请不要建议有人用扳手将电池短路最多30秒钟。您离开了数百倍,到了30秒,您很可能已经融化了扳手,爆炸了电池,遭受了严重的烧伤,与天使一起唱歌,或者以上所有。这样的答案很危险。
达伍德·伊本·卡里姆

值得注意的是,如果24A是实际的正确数字,那将是绝对安全的:汽车电池的额定电流远高于24A,因此不会被损坏。通常,它们可以在短时间(数分钟或更长时间)内维持几百甚至几千安培的电流,并且只要持续充电就可以维持几百安培的电流。
Jules '18
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