Åpen sirkuitsspenning: Hva er det?

Hva er åpen sirkuitsspenning?

Når en åpen sirkuit-tilstand oppstår i et enhet eller kretssystem, kalles forskjellen i elektrisk potensial mellom de to terminalene for åpen sirkuitsspenning. I nettverksanalyse er åpen sirkuitsspenning også kjent som Thevenin-spenning. Åpen sirkuitsspenning forkortes ofte til OCV eller VOC i matematiske ligninger.

I åpen sirkuit-tilstand er den eksterne lasten frakoblet fra kildene. En elektrisk strøm vil ikke flyte gjennom kretsen.

Når en last kobles til og kretsen lukkes, deles kilde-spenningen over lasten. Men når full last av enheten eller kretsen frakobles og kretsen åpnes, er åpen sirkuitsspenning lik kilde-spenning (antag ideell kilde).

Åpen sirkuitsspenning brukes for å nevne et potensialforskjell i solcelle og batterier. Imidlertid, vil det avhenge av visse forhold som temperatur, ladestand, belysning, etc.

Hvordan finne åpen sirkuitsspenning?

For å finne åpen sirkuitsspenning, må vi regne ut spenningen mellom to terminaler der kretsen er åpnet.

Hvis hele lasten er frakoblet, er kilde-spenningen den samme som åpen sirkuitsspenning. Den eneste spenningsnedgangen forekommer over batteriet. Og det vil være veldig liten.

Hvis delvis last er frakoblet, deles kilde-spenningen over en annen last. Og hvis du ønsker å finne åpen sirkuitsspenning, kan den beregnes på samme måte som Thevenin-spenning. La oss forstå med et eksempel.

I figuren ovenfor, er motstandene A, B, C motstander og last koblet til en DC-kilde (V). La oss anta at lasten er frakoblet fra kilden og skaper en åpen sirkuit mellom terminalene P og Q.

Nå, skal vi finne spenningen mellom terminalene P og Q. Derfor, må vi finne strømmen som passerer gjennom løkke-1 ved hjelp av Ohms lov.

Dette er strømmen som passerer gjennom løkke-1. Og den samme strømmen vil flyte gjennom motstandene A og B.

Den andre løkken er en åpen sirkuit. Så, strømmen som passerer gjennom motstanden C er null. Og spenningsnedgangen av motstanden C er null. Derfor, kan vi ignorere motstanden C.

Spenningsnedgangen over motstanden B er den samme som spenningen tilgjengelig mellom åpen sirkuit-terminalene P og Q. Og spenningsnedgangen over motstanden B er,

Denne spenningen er en åpen sirkuitsspenning eller Thevenin-spenning. 

Åpen sirkuitsspenningstest

Åpen sirkuitsspenning er et potensialforskjell mellom positive og negative terminaler. Åpen sirkuitsspenningstest utføres på batterier og solceller for å identifisere elektriske potensialkapasiteter.

Batteriet brukes til å konvertere kjemisk energi til elektrisk energi. Det er to typer batterier; opladbare batterier og primære batterier.

Åpen sirkuitsspenningstest utføres på begge typer batterier. Og data fra denne testen brukes til å beregne ladestand (SOC) for opladbare batterier.

Standard åpen sirkuitsspenning er utledet fra batterileverandørens datasheet. Spenningen som er nevnt på batteriet, er en åpen sirkuitsspenning.

Åpen sirkuitsspenningstest måler spenningen på batteriet når ingen last er koblet. Så, for å utføre en åpen sirkuitsspenningstest, fjern batteriet hvis mulig eller ta terminaler for testing.

Nå, sett en digital multimeter på DC-spenning. Og mål lesingen mellom batteriterminalene. Denne spenningen er nær standardspenningen. Hvis den målte spenningen er lav, er batteriet skadet.

For opladbare batterier, utføres denne testen for å sjekke om batteriet er ladd eller utladd. I dette tilfellet, utføres en kapasitetstest for å sjekke tilstanden.

Hvorfor er spenningen ikke null i en åpen sirkuit?

Spenningen defineres som et potensialforskjell mellom to terminaler. Så, to punkter er ikke koblet sammen, og begge punktene er koblet med ulike spenningsnivåer. I denne situasjonen, på grunn av potensialforskjellen, er det spenning mellom de to punktene.

På samme måte, i en åpen sirkuit-tilstand, er begge terminaler åpne, men de er koblet til batteri eller andre spenningskilder. Begge terminaler av et batteri er på ulike spenningsnivåer.

Derfor, oppstår et potensialforskjell, og det er spenning mellom de to terminalene i en åpen sirkuit-tilstand. 

Åpen sirkuitsspenning av en solcelle