Ich wollte einen einfachen Elektromagneten bauen, dann sah ich dieses Video , in dem der Benutzer Drähte ohne Widerstand miteinander verbindet. Ich habe mich gefragt, warum es nicht kurzschließt und die Batterie leer macht.
Hat diese 9-V-Hi-Watt-Batterie einen Innenwiderstand, der einen Kurzschluss verhindert?
Wenn ja, wie hoch ist der Strom, der durch die Batterie fließt, und wie lange kann die Batterie den Elektromagneten mit Strom versorgen, da die Kapazität (wie 1000 mAh) nicht darauf angegeben ist?
WARNUNG: VERWENDEN SIE KEINE LITHIUM-BATTERIEN oder andere Arten von Laptop- oder Telefonbatterien. Wenn sie an eine kleine Drahtspule angeschlossen werden, können sie Feuer fangen oder explodieren. Selbst eine Alkaline-Batterie erwärmt sich nach ein bis zwei Minuten gefährlich .
Ja, Sie können eine kleine Alkalibatterie oder eine Zink-Kohle-Batterie kurzzeitig kurzschließen, ohne sie zu zerstören oder einen Brand zu verursachen. Aber der Akku entlädt sich sehr schnell und erwärmt sich schnell. Tipp: Verwenden Sie statt eines Kippschalters einen Taster. Auf diese Weise wird der Akku ausgeschaltet, wenn Sie die Taste nicht gedrückt halten.
In seinem Video sollte er wirklich eine AA-Zelle oder vielleicht eine C-Zelle verwenden. Er würde immer noch ungefähr den gleichen Strom und vielleicht eine etwas längere Lebensdauer für jede Batterie bekommen. Es ist viel billiger, ein paar C-Zellen zu entladen, anstatt teure 9-V-Batterien zu verwenden.
Die Spule in seinem Video ist ein Kurzschluss. Ein paar Meter dünner Draht hat einen Widerstand von weniger als einem Ohm. Ein Ohm Draht der Stärke 30 ergibt drei Meter, ein Ohm Draht der Stärke 26 ergibt 7,5 Meter (Sein Draht scheint dicker als die Stärke 30 zu sein.)
Der Amazon.com-Link, diese Batterien würden gut funktionieren. Probieren Sie auch eine AA-Zelle oder eine C-Zelle sowie einen Batteriehalter aus Kunststoff für diese Größe aus.
Siehe auch: kleine Spulenprojekte, Motor und Generator
Dieser: Hochgeschwindigkeitsgenerator , angetrieben von einem Bogenbohrer
Hier ist eine einfache Möglichkeit, es zu betrachten. Batterien haben einen Innenwiderstand. Wenn Sie eine Batterie extern kurzschließen, wird der Strom durch den Innenwiderstand begrenzt. Wenn der Innenwiderstand hoch ist, wird der Kurzschlussstrom nicht zu groß.
Ältere, nicht wiederaufladbare Batterien haben tendenziell einen hohen Innenwiderstand. Die Kohlenstoff-Zink-Batterie, mit der Sie verbunden sind, wird wahrscheinlich einen hohen Innenwiderstand haben.
Selbst kleine Blei-, NiMH- und Lithium-Ionen/Polymer-Akkus haben einen sehr geringen Innenwiderstand. Wenn Sie einen kurzschließen, können Sie einen riesigen Funken bekommen und viel Hitze haben. Schließen Sie also keine dieser Batterietypen kurz!
Eine andere Sache. Der Draht des Elektromagneten hat einen gewissen Widerstand. Der Kurzschlussstrom wird also etwas begrenzt.
Dies hängt sehr stark vom Batterietyp und der Leistung ab. Denken Sie auch daran, dass eine Drahtspule immer noch einen Widerstand hat und kein echter Kurzschluss ist. Könnte sehr gut sein, dass einige Batterien in der Lage sind, so viel Strom zu liefern.
Jede Batterie hat einen Innenwiderstand - wie hoch dieser Widerstand ist, hängt von vielen Dingen ab (Batterietyp, Alter der Batterie, Konstruktion, wie viel Ladung noch in der Batterie ist, Temperatur usw.). Dieser Innenwiderstand kann mehr als ausreichend sein, um kleinere Batterien wie (bestimmte) Knopfzellen und bestimmte AA-Typ-Zellen vor Schäden zu schützen, wenn sie kurzgeschlossen werden.
Allerdings können andere Arten von Batterien, wie z. B. solche auf Lithiumbasis (insbesondere die wiederaufladbaren Typen), Innenwiderstände im Bereich weniger Milliohm haben – ein Kurzschließen kann (und wird normalerweise) die Batterie beschädigen oder sogar zerstören.
Sie können versuchen, den Widerstand der Spule, die Sie verwenden werden, zu berechnen (oder ihn zu messen, obwohl dies angesichts der normalerweise ziemlich niedrigen Impedanzen nicht einfach ist) und sehen, ob Ihre Batterie so viel Strom liefern kann.
Wie lange hält die Batterie den Elektromagneten mit Strom?
Zuerst müssen Sie den Strom bestimmen. Wenn Sie den Innenwiderstand kennen, ist der Strom I=Vbatt/(Rint+Rcoil)
, ansonsten können Sie ihn einfach messen.
Wenn Sie die Batteriekapazität kennen, können Sie eine Schätzung der Lebensdauer erhalten als t=Q/I
, wobei Q die Kapazität der Batterie ist. Beachten Sie, dass dies nur eine grobe Schätzung ist, da (a) die Kapazität in den meisten Chemien vom Entladestrom abhängt und (b) der Strom beim Entladen der Batterie nicht konstant ist. Wenn Sie die Kapazität nicht kennen, können Sie dies nur wissen, indem Sie die Zeit messen.
"Überhaupt kein Widerstand" ??? Soweit ich weiß, passiert das nur, wenn alles in flüssigem Helium gekühlt wird, und Batterien funktionieren bei so niedrigen Temperaturen möglicherweise nicht. Sie müssen also den Strom bei Raumtemperatur starten und nur den Elektromagneten kühlen. Wenn der Kern des Elektromagneten das richtige Material ist, ist es Ihnen egal, ob die Batterie leer ist; der Magnetismus bleibt so lange bestehen wie das flüssige Heliumbad.
Was die Batterie betrifft, die leer wird, bin ich sicher, dass sie irgendwann leer wird. Wenn dies nicht der Fall ist, kontaktieren Sie mich bitte und ich werde diese Batterie bei Ihnen kaufen.
mkeith
Bob
Sydney
Phil Frost
JimmyJames
Chris Knudsen