فشار باز: این چیست؟

چه چیزی باعث می‌شود ولتاژ دایره باز باشد؟

وقتی شرایط دایره باز در هر دستگاه یا مدار ایجاد می‌شود، تفاوت پتانسیل الکتریکی بین دو سرآمد به عنوان ولتاژ دایره باز شناخته می‌شود. در تحلیل شبکه، ولتاژ دایره باز نیز به عنوان ولتاژ تفنن شناخته می‌شود. ولتاژ دایره باز غالباً به صورت OCV یا VOC در معادلات ریاضی خلاصه می‌شود.

در شرایط دایره باز، بار خارجی از منبع جدا می‌شود. جریان الکتریکی از طریق مدار جریان نخواهد یافت.

وقتی بار متصل می‌شود و مدار بسته می‌شود، ولتاژ منبع بین بار تقسیم می‌شود. اما وقتی کل بار دستگاه یا مدار جدا می‌شود و مدار باز می‌شود، ولتاژ دایره باز برابر با ولتاژ منبع (با فرض منبع ایده‌آل) است.

ولتاژ دایره باز برای ذکر تفاوت پتانسیل در سلول‌های خورشیدی و باتری‌ها استفاده می‌شود. اما این به شرایط خاصی مانند دما، وضعیت شارژ، روشنایی و غیره بستگی دارد.

چگونه می‌توان ولتاژ دایره باز را یافت؟

برای یافتن ولتاژ دایره باز، باید ولتاژ بین دو سرآمد که مدار از آنجا باز شده را محاسبه کنیم.

اگر کل بار جدا شود، ولتاژ منبع مشابه ولتاژ دایره باز است. تنها کاهش ولتاژ در باتری رخ می‌دهد. و این بسیار کم است.

اگر بار جزئی جدا شود، ولتاژ منبع بین بار دیگر تقسیم می‌شود. و اگر می‌خواهید ولتاژ دایره باز را پیدا کنید، می‌توانید آن را به همان روش ولتاژ تفنن به دست آورید. بیایید با یک مثال درک کنیم.

در شکل فوق، مقاومت‌های A، B، C و بار با یک منبع DC (V) متصل شده‌اند. فرض کنید، بار از منبع جدا شده و مدار باز بین سرآمد P و Q ایجاد شده است.

حالا، ولتاژ بین سرآمد P و Q را پیدا می‌کنیم. بنابراین، باید جریان عبوری از حلقه ۱ را با استفاده از قانون اهم محاسبه کنیم.

این جریان عبوری از حلقه ۱ است. و همان جریان از مقاومت‌های A و B عبور خواهد کرد.

حلقه دوم یک مدار باز است. بنابراین، جریان عبوری از مقاومت C صفر است. و کاهش ولتاژ مقاومت C صفر است. بنابراین، می‌توانیم مقاومت C را نادیده بگیریم.

کاهش ولتاژ بین مقاومت B مشابه ولتاژ موجود بین سرآمد باز P و Q است. و کاهش ولتاژ بین مقاومت B به صورت زیر است:

این ولتاژ یک ولتاژ دایره باز یا ولتاژ تفنن است. 

آزمون ولتاژ دایره باز

ولتاژ دایره باز تفاوت پتانسیل بین سرآمد مثبت و منفی است. آزمون ولتاژ دایره باز بر روی باتری‌ها و سلول‌های خورشیدی برای شناسایی توانایی پتانسیل الکتریکی انجام می‌شود.

باتری برای تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی استفاده می‌شود. و دو نوع باتری وجود دارد؛ باتری قابل شارژ و باتری اولیه.

آزمون ولتاژ دایره باز بر روی هر دو نوع باتری اعمال می‌شود. و داده‌های این آزمون برای محاسبه وضعیت شارژ (SOC) باتری‌های قابل شارژ استفاده می‌شود.

ولتاژ دایره باز استاندارد از داده‌های فنی سازنده باتری به دست می‌آید. ولتاژ ذکر شده بر روی باتری یک ولتاژ دایره باز است.

آزمون ولتاژ دایره باز ولتاژ باتری را در زمانی که بار متصل نیست اندازه‌گیری می‌کند. بنابراین، برای انجام آزمون ولتاژ دایره باز، اگر ممکن است باتری را جدا کنید یا سرآمد‌های آن را برای تست بگیرید.

حالا، یک مولتی‌متر دیجیتال را روی ولتاژ DC تنظیم کنید. و ولتاژ بین سرآمد‌های باتری را اندازه‌گیری کنید. این ولتاژ نزدیک به ولتاژ استاندارد است. اگر ولتاژ اندازه‌گیری شده پایین باشد، باتری آسیب دیده است.

برای باتری‌های قابل شارژ، این آزمون برای بررسی اینکه باتری شارژ شده یا خالی است انجام می‌شود. در این مورد، یک آزمون ظرفیت برای بررسی وضعیت انجام می‌شود.

چرا ولتاژ در یک مدار باز صفر نیست؟

ولتاژ به عنوان تفاوت پتانسیل بین دو سرآمد تعریف می‌شود. بنابراین، دو نقطه به هم متصل نیستند و هر دو نقطه با سطوح ولتاژ مختلف متصل شده‌اند. در این شرایط، به دلیل تفاوت پتانسیل، ولتاژ بین دو نقطه وجود دارد.

به طور مشابه، در شرایط دایره باز، هر دو سرآمد باز هستند اما با باتری یا منبع ولتاژ دیگری متصل شده‌اند. و هر دو سرآمد باتری در سطوح ولتاژ مختلف هستند.

بنابراین، یک تفاوت پتانسیل ایجاد می‌شود و ولتاژ بین دو سرآمد در شرایط دایره باز وجود دارد.