Напряжение в отворена верига: Какво е това?

Какво е отворено-контурно напрежение?

Когато се създава отворен контур в някакво устройство или цепь, разликата в електрически потенциал между двете краища се нарича отворено-контурно напрежение. В анализ на мрежи, отворено-контурното напрежение се нарича също и Тевениново напрежение. Отворено-контурното напрежение често се съкращава до OCV или VOC в математически уравнения.

В условията на отворен контур, външната нагрузка е изключена от източника. Електрическият ток няма да протече през цепта.

Когато е свързана нагрузка и цепта е затворена, източниковото напрежение се разделя по нагрузката. Но когато пълната нагрузка на устройството или цепта е изключена и цептата е отворена, отворено-контурното напрежение е равно на източниково напрежение (приемаме идеален източник).

Отворено-контурното напрежение се използва за споменаване на потенциална разлика в сolarни клетки и батерии. Обаче, то зависи от определени условия като температура, степен на зареденост, осветление и т.н.

Как да намерите отворено-контурното напрежение?

За да намерите отворено-контурното напрежение, трябва да изчислите напрежението между две краища, от които цептата е отворена.

Ако цялата нагрузка е изключена, източниковото напрежение е същото като отворено-контурното напрежение. Единственото нападане на напрежението се случва през батерията. И това ще бъде много малко.

Ако частичната нагрузка е изключена, източниковото напрежение се разделя през друга нагрузка. Ако искате да намерите отворено-контурното напрежение, то може да бъде изведено по същия начин като Тевениновото напрежение. Нека разберем с пример.

В горната фигура, резисторите A, B, C и нагрузката са свързани с DC източник (V). Да предположим, че нагрузката е изключена от източника и се създава отворен контур между терминалите P и Q.

Сега, ще намерим напрежението между терминалите P и Q. Следователно, трябва да намерим тока, минаващ през петля-1, използвайки закона на Ом.

Това е токът, минаващ през петля-1. И същият ток ще протече през резисторите A и B.

Втората петля е отворен контур. Така че, токът, минаващ през резистора C, е нула. И нападането на напрежението през резистора C е нула. Следователно, можем да пренебрегнем резистора C.

Нападането на напрежението през резистора B е същото като напрежението, налично между отворените терминали P и Q. И нападането на напрежението през резистора B е,

Това напрежение е отворено-контурно напрежение или Тевениново напрежение. 

Тест за отворено-контурно напрежение

Отворено-контурното напрежение е потенциална разлика между положителния и отрицателния терминал. Тестът за отворено-контурно напрежение се извършва върху батерии и solarни клетки, за да се идентифицира електрическата потенциална способност.

Батериите се използват за преобразуване на химическа енергия в електрическа енергия. Има два типа батерии; зареждана батерия и основна батерия.

Тестът за отворено-контурно напрежение се прилага към двете типа батерии. И данните от този тест се използват за изчисляване на степента на зареденост (SOC) за зарежданите батерии.

Стандартното отворено-контурно напрежение се извежда от техническата спецификация на производителя на батерията. Напрежението, указано на батерията, е отворено-контурно напрежение.

Тестът за отворено-контурно напрежение измерва напрежението на батерията, когато не е свързана никаква нагрузка. Така че, за извършване на теста за отворено-контурно напрежение, премахнете батерията, ако е възможно, или вземете терминалите за тест.

Сега, задайте цифров мултиметър на DC напрежение. И измерете показанията между терминалите на батерията. Това напрежение е близо до стандартното напрежение. Ако измереното напрежение е ниско, батерията е повредена.

За зарежданите батерии, този тест се извършва, за да се провери дали батерията е заредена или разтоварена. В този случай, се извършва тест за капацитет, за да се провери състоянието.

Защо напрежението не е нула в отворен контур?

Напрежението е дефинирано като потенциална разлика между две точки. Така че, две точки, които не са свързани помежду си, са свързани с различни нива на напрежение. В това състояние, поради потенциалната разлика, има напрежение между двете точки.

По същия начин, в условията на отворен контур, двете краища са отворени, но са свързани с батерия или друг източник на напрежение. И двете краища на батерията са на различни нива на напрежение.

Следователно, се създава потенциална разлика и има напрежение между двете краища в условията на отворен контур.