מתח פתוח: מה זה?

מהו מתח מעגל פתוח?

כאשר נוצרת מצב של מעגל פתוח בכל מכשיר או מעגל, ההבדל במתח החשמלי בין שני הניצבים ידוע כמתח מעגל פתוח. בניתוח רשתות, המתח של מעגל פתוח ידוע גם כמתח תבנין. המתח של מעגל פתוח לעתים קרובות מצומצם ל-OCV או VOC בסימונים מתמטיים.

במצב של מעגל פתוח, המטען החיצוני מנותק מהמקור. זרם חשמלי לא יעבור דרך המעגל.

כאשר מטען מחובר והמעגל סגור, מתח המקור מתחלק על פני המטען. אבל כאשר כל המטען של המכשיר או המעגל מנותק והמעגל פתוח, המתח של מעגל פתוח שווה למתח המקור (בהנחה כי המקור אידיאלי).

מתח מעגל פתוח משמש להתייחס להבדל פוטנציאלים בתאים סולריים ובסוללות. עם זאת, הוא תלוי בתנאים מסוימים כמו טמפרטורה, מצב טעינה, תאורה וכדומה.

איך למצוא מתח מעגל פתוח?

כדי למצוא מתח מעגל פתוח, עלינו לחשב את המתח בין שני ניצבים בהם המעגל פתוח.

אם כל המטען מנותק, מתח המקור הוא אותו הדבר כמו מתח מעגל פתוח. הירידה במתח היא רק על פני הסוללה. וזה יהיה מאוד קטן.

אם חלק מהמטען מנותק, מתח המקור מתחלק על פני מטען אחר. ואם ברצונך למצוא את מתח מעגל פתוח, ניתן להסיק אותו באותה צורה כמו מתח תבנין. בואו נבין עם דוגמה.

ברישום למעלה, התנגדויות A, B, C ומטען מחוברים עם מקור DC (V). נניח שהמטען מנותק מהמקור ויוצר מעגל פתוח בין הניצבים P ו-Q.

עכשיו נמצא את המתח בין הניצבים P ו-Q. לכן, עלינו למצוא את הזרם העובר דרך הלולאה הראשונה באמצעות חוק אוהם.

זהו הזרם העובר דרך הלולאה הראשונה. והזרם הזה ישנהף דרך התנגדויות A ו-B.

הלולאה השנייה היא מעגל פתוח. לכן, הזרם העובר דרך התנגדות C הוא אפס. והירידה במתח של התנגדות C היא אפס. לכן, ניתן להתעלם מתנגדות C.

הירידה במתח על פני התנגדות B היא אותו הדבר כמו המתח הזמין בין הניצבים P ו-Q של מעגל פתוח. והירידה במתח על פני התנגדות B היא,

זהו מתח מעגל פתוח או מתח תבנין. 

בדיקת מתח מעגל פתוח

מתח מעגל פתוח הוא ההבדל הפוטנציאלי בין הניצבים החיובי והשלילי. בדיקת מתח מעגל פתוח מבוצעת על סוללות ותאים סולריים כדי לזהות את יכולת הפוטנציאל החשמלי שלהם.

סוללת היא משמשת להפוך אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית. וישנם שני סוגים של סוללות; סוללתابلיטות טעינה וסוללת ראשונית.

בדיקה של מתח מעגל פתוח מתבצעת לשני סוגי הסוללות. והנתונים של בדיקה זו משמשים לחישוב מצב הטעינה (SOC) לסוללותابلיטות טעינה.

מתח מעגל פתוח סטנדרטי נגזר מרשימת הנתונים של יצרן הסוללה. המתח המוזכר על הסוללה הוא מתח מעגל פתוח.

בדיקה של מתח מעגל פתוח מודדת את המתח של הסוללה כאשר מטען אינו מחובר. לכן, כדי לבצע בדיקה של מתח מעגל פתוח, יש להסיר את הסוללה אם אפשר או לקחת את הניצבים לבדיקה.

עכשיו, הגדר מד מדידה דיגיטלי על מתח DC. ומדד את הקריאה בין הניצבים של הסוללה. המתח הזה קרוב למתח הסטנדרטי. אם המתח המודד נמוך, הסוללה ניזוקה.

לסוללותابلיטות טעינה, בדיקה זו מתבצעת כדי לבדוק אם הסוללה טעונה או נפרכת. במקרה זה, בדיקת קיבולת מתבצעת כדי לבדוק את המצב.

למה המתח אינו אפס במעגל פתוח?

מתח מוגדר כהבדל פוטנציאלי בין שני ניצבים. לכן, שתי נקודות אינן מחוברות אחת לשנייה ושתי הנקודות מחוברות עם רמות מתח שונות. במצב זה, עקב ההבדל הפוטנציאלי, המתח קיים בין שתי הנקודות.

באופן דומה, במצב של מעגל פתוח, שני הניצבים פתוחים אך הם מחוברים עם סוללה או מקורות מתח אחרים. ושני הניצבים של הסוללה הם ברמות מתח שונות.

לכן, נוצר הבדל פוטנציאלי ומתח קיים בין שני הניצבים במצב של מעגל פתוח. 

מתח מעגל פתוח לתא סולרי

בתא סולרי, המתח המרבי זמין במצב של זרם אפס. והמתח הזה ידוע כמתח מעגל פתוח.

כאשר פוטונים פוגעים בתאים סולריים, מופק זרם בשל הטיה של חיבורים של תאים סולריים. מתח מעגל פתוח הוא מתח טיה קדימה על תא סולרי.

המשוואה למתח מעגל פתוח היא;