Öppen krets spänning: Vad är det?

Vad är öppen krets spänning?

När en öppen krets-förhållande skapas i något enhet eller krets, kallas skillnaden i elektrisk potential mellan de två terminalerna för öppen krets spänning. I nätverksanalys kallas öppen krets spänningen också för Thevenin Spänning. Öppen krets spänningen förkortas ofta till OCV eller VOC i matematiska ekvationer.

Under öppen krets-förhållanden är den externa belastningen frånkopplad från källan. En elektrisk ström kommer inte att flöda genom kretsen.

När en belastning är ansluten och kretsen är stängd, delas källspänningen över belastningen. Men när full belastning av enheten eller kretsen är frånkopplad och kretsen är öppnad, är öppen krets spänningen lika med källans spänning (antag ideal källa).

Öppen krets spänning används för att nämna en potentiell skillnad i solceller och batterier. Det beror dock på vissa förhållanden som temperatur, laddningsgrad, belysning osv.

Hur hittar man öppen krets spänning?

För att hitta öppen krets spänningen måste vi räkna ut spänningen mellan två terminaler där kretsen är öppnad.

Om hela belastningen är frånkopplad, är källspänningen samma som öppen krets spänningen. Den enda spänningsfallet inträffar över batteriet. Och det kommer att vara mycket liten.

Om en del av belastningen är frånkopplad, delas källspänningen över en annan belastning. Om du vill hitta öppen krets spänningen, kan den härledas på samma sätt som Thevenin spänningen. Låt oss förstå med ett exempel.

I figuren ovan är A, B, C motstånd och belastning anslutna till en DC-källa (V). Antag att belastningen är frånkopplad från källan och skapar en öppen krets mellan terminalerna P och Q.

Nu ska vi hitta spänningen mellan terminalerna P och Q. Därför måste vi hitta strömmen som passerar genom loop-1 med hjälp av Ohms lag.

Detta är strömmen som passerar genom loop-1. Samma ström kommer att flöda genom motstånd A och B.

Den andra loopen är en öppen krets. Så, strömmen som passerar genom motstånd C är noll. Och spänningsfall över motstånd C är noll. Därför kan vi ignorera motstånd C.

Spänningsfallet över motstånd B är detsamma som spänningen mellan öppen krets terminalerna P och Q. Och spänningsfallet över motstånd B är,

Denna spänning är en öppen krets spänning eller Thevenin spänning. 

Öppen krets spänningsmätning

Öppen krets spänning är en potentialskillnad mellan positiv och negativ terminal. Öppen krets spänningsmätning utförs på batterier och solceller för att identifiera den elektriska potentialkapaciteten.

Batterier används för att omvandla kemisk energi till elektrisk energi. Det finns två typer av batterier; återladdningsbara batterier och primära batterier.

Öppen krets spänningsmätning tillämpas på båda typerna av batterier. Och data från denna mätning används för att beräkna laddningsgraden (SOC) för återladdningsbara batterier.

Standard öppen krets spänning hämtas från batteritillverkarens specifikationsspecifikation. Spänningen som anges på batteriet är en öppen krets spänning.

Öppen krets spänningsmätning mäter batteriets spänning när ingen belastning är ansluten. Så, för att utföra en öppen krets spänningsmätning, ta bort batteriet om möjligt eller ta terminaler för mätning.

Ställ nu in en digital multimeter på DC-spänning. Och mät läsningen mellan batteriterminalerna. Denna spänning är nära standardspänningen. Om den mätta spänningen är låg, är batteriet skadat.

För återladdningsbara batterier utförs denna test för att kontrollera om batteriet är laddat eller avladdat. I detta fall utförs en kapacitetstest för att kontrollera tillståndet.

Varför är spänningen inte noll i en öppen krets?

Spänningen definieras som en potentialskillnad mellan två terminaler. Så, två punkter är inte anslutna till varandra och båda punkterna är anslutna till olika spänningsnivåer. I detta tillstånd, på grund av potentialskillnaden, finns spänningen mellan de två punkterna.

På samma sätt, under öppen krets-förhållanden, är båda terminalerna öppna men de är anslutna till batteri eller andra spänningskällor. Och båda terminalerna av ett batteri är vid olika spänningsnivåer.

Därför skapas en potentialskillnad och en spänning finns mellan de två terminalerna under öppen krets-förhållanden. 

Öppen krets spänning av en solcell