Açık Devre Gerilimi: Nedir?

Açık Devre Gerilimi Nedir?

Herhangi bir cihazda veya devrede açık devre durumu oluşturulduğunda, iki uç arasındaki elektrik potansiyel farkı açık devre gerilimi olarak bilinir. Ağ analizinde, açık devre gerilimi aynı zamanda Thevenin Gerilimi olarak da bilinir. Açık devre gerilimi genellikle matematiksel denklemlerde OCV veya VOC şeklinde kısaltılır.

Açık devre koşullarında, dış yük kaynağından ayrılır. Bir elektrik akımı devre üzerinden akmayacaktır.

Bir yük bağlandığında ve devre kapandığında, kaynak gerilimi yük arasında bölünür. Ancak, cihazın veya devrenin tam yükü kesildiğinde ve devre açıldığında, açık devre gerilimi (ideal kaynak varsayılırsa) kaynak gerilimine eşittir.

Açık devre gerilimi, güneş hücresi ve pil'lerde bir potansiyel farkı belirtmek için kullanılır. Ancak, bu sıcaklık, şarj durumu, aydınlatma gibi belirli koşullara bağlıdır.

Açık Devre Gerilimi Nasıl Bulunur?

Açık devre gerilimini bulmak için, devrenin açıldığı iki uç arasındaki gerilimi hesaplamamız gerekir.

Tüm yük kesildiğinde, kaynak gerilimi açık devre gerilimiyle aynıdır. Sadece pil üzerinde küçük bir gerilim düşmesi meydana gelir.

Kısmi yük kesildiğinde, kaynak gerilimi diğer yük arasında bölünür. Ve açık devre gerilimini bulmak isterseniz, Thevenin gerilimi ile aynı şekilde elde edilebilir. Bir örnek ile anlayalım.

Yukarıdaki figürde, A, B, C dirençleri ve yük bir DC kaynağı (V) ile bağlantılıdır. Yükün kaynağından ayrılması ve P ve Q terminali arasında açık devre olması varsayılırsa.

Şimdi, P ve Q terminali arasındaki gerilimi bulacağız. Bu nedenle, Ohm yasası kullanarak döngü-1 boyunca geçen akımı hesaplamamız gerekecek.

Bu, döngü-1 boyunca geçen akımdır. Aynı akım dirençler A ve B üzerinden de akacaktır.

İkinci döngü açık devredir. Yani, C direnci üzerinden geçen akım sıfırdır. Ve C direncindeki gerilim düşümü sıfırdır. Bu nedenle, C direncini ihmal edebiliriz.

Direnç B üzerindeki gerilim düşümü, açık devre terminali P ve Q arasındaki mevcut gerilime eşittir. Ve direnç B üzerindeki gerilim düşümü,

Bu gerilim, açık devre gerilimi veya Thevenin gerilimidir. 

Açık Devre Gerilimi Testi

Açık devre gerilimi, pozitif ve negatif terminal arasındaki potansiyel farktır. Açık devre gerilimi testi, pillere ve güneş hücrelerine uygulanarak, elektriksel potansiyel yeteneği belirlenir.

Piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanılır. İki tür pil vardır; yeniden şarjlı pil ve birincil pil.

Açık devre gerilimi testi, her iki tip pil üzerine de uygulanır. Ve bu testin verileri, yeniden şarjlı piller için şarj durumu (SOC) hesaplanırken kullanılır.

Standart açık devre gerilimi, pil üreticisinin veri sayfasından elde edilir. Pil üzerinde belirtilen gerilim, açık devre gerilimidir.

Açık devre gerilimi testi, yük bağlı olmadığında pillerin gerilimini ölçer. Bu nedenle, açık devre gerilimi testi yapmak için, mümkünse pil çıkarılmalı veya test için terminal alınmalıdır.

Şimdi, bir dijital multimeter'i DC voltaj üzerine ayarlayın. Ve pil terminali arasındaki okumayı ölçün. Bu gerilim, standart gerilime yakın olmalıdır. Ölçülen gerilim düşükse, pil zararlıdır.

Yeniden şarjlı piller için, bu test, pilin şarjlanmış mı yoksa boşaltılmış mı olduğunu kontrol etmek için yapılır. Bu durumda, kapasite testi, durumu kontrol etmek için yapılır.

Neden Açık Devrede Gerilim Sıfır Değildir?

Gerilim, iki terminal arasındaki potansiyel fark olarak tanımlanır. Bu nedenle, iki nokta birbirine bağlı değil ve her iki nokta da farklı gerilim seviyelerine sahiptir. Bu durumda, potansiyel fark nedeniyle, iki nokta arasında gerilim mevcuttur.

Benzer şekilde, açık devre durumunda, her iki terminal de açık olsa da, pil veya başka bir gerilim kaynağı ile bağlantılıdır. Ve bir pilin her iki terminali de farklı gerilim seviyelerindedir.

Bu nedenle, potansiyel fark oluşturulur ve açık devre koşullarında iki terminal arasında gerilim mevcuttur. 

Güneş Hücresinin Açık Devre Gerilimi

Güneş hücrelerinde, maksimum gerilim sıfır akım koşulunda mevcuttur. Ve bu gerilim, açık devre gerilimi olarak bilinir.

Fotonlar güneş hücrelerine çarptığında, güneş hücre bağlantılarının borusu nedeniyle akım oluşur. Açık