Obliczeni mA - różnica między teorią, a praktyką

[Thommys]

Hej, jestem zupełnie zielony, dopiero co zakupiłem kurs elektroniki 1,2 oraz technika cyfrowa

Mam problem z zupełna podstawa obliczeń miliamperów. Jeśli ktoś by był tak miły i sprawdził gdzie robie błąd.

Zaczynam od sprawdzenia baterii 9V, jest dokładnie 8,12V:

  

następnie sprawdzam rezystor 10k om, jest 9,94:

 

podłączam to razem szeregowo i pomiar się zgadza, jak narazie wszystko rozumiem:

, następnie zamieniam rezystor 10k na 1k, sprawdzam czy na pewno jest sprawny,

 , wszystko wydaje się ok, ale teraz właśnie zgodnie z prawem Ohma 10x słabszy rezystor powinien dać 10x więcej Prady czyli zamiast 0,72mA, 7A?, niestety gdy mierze prąd wychodzi mi około 6

,

wydaje mi się, że to już pod tolerancje 5% itd. nie podchodzi, proszę o pomoc, co robie źle?.

[Treker (Damian Szymański)]

@Thommys witam na forum 🙂

Dnia 6.06.2024 o 09:15, Thommys napisał:

Zaczynam od sprawdzenia baterii 9V, jest dokładnie 8,12V:

Trochę to podejrzane, że nowa bateria ma tylko 8,12V. Albo została wcześniej przypadkiem rozładowana, albo używany przez Ciebie miernik jest uszkodzony lub sam ma rozładowaną baterię i zakłamuje wyniki.

Dnia 6.06.2024 o 09:15, Thommys napisał:

następnie sprawdzam rezystor 10k om, jest 9,94:

To poprawny wynik.

Dnia 6.06.2024 o 09:15, Thommys napisał:

wszystko wydaje się ok, ale teraz właśnie zgodnie z prawem Ohma 10x słabszy rezystor powinien dać 10x więcej Prady czyli zamiast 0,72mA, 7A?,

Dla formalności zakładam, że chciałeś napisać tutaj 7 mA, 7 A to zdecydowanie za duży prąd na taki układ, kable, płytka stykowa i wszystko inne by pewnie wyparowało. Pomijam fakt, że bateria nie byłaby w stanie oddać takiego prądu. Zakładam, więc, że rozumiesz, że ma tu być 7 mA.

Dnia 6.06.2024 o 09:15, Thommys napisał:

niestety gdy mierze prąd wychodzi mi około 6

Sprawdź jakie jest faktyczne napięcie na baterii, gdy podłączony jest do niej rezystor 1k. W praktyce na 99% sytuacja jest taka:

1. Twoja bateria jest już stosunkowo rozładowana
2. Gdy podłączasz do niej rezystor 10k to pobierany jest stosunkowo mały prąd, więc bateria "daje radę"
3. Gdy podłączasz do niej rezystor 1k to pobierasz 10 razy większy prąd, który dla tej biednej rozładowanej baterii jest już stosunkowo duży
4. Bateria nie daje rady dostarczyć takiego prądu, więc jej napięcia spada
5. Jeśli zmierzysz jakie jest napięcia na baterii z podłączonym rezystorem to zobaczysz, że wcale nie ma tam ani 9 V, ani 8,12 V, tylko pewnie znacznie mniej. Dokładnie tyle, co w obliczeniach da 6 mA.
6. A bateria mogła zostać rozładowana np. tym, że zostawiłeś na dłużej podłączony do niej rezystor 1k itd.

Daj znać, czy teraz sprawa trochę się wyjaśniła 🙂

[Thommys]

Faktycznie tak jest!😵.

 

Pobiegłem do sklepu aby kupić nowe baterie, na których wszystkie pomiary wychodziły zgodnie z przewidywaniami, a na nowej-rozładowanej baterii nie.

Podczas mierzenia pierwszy raz posługiwałem się woltomierzem? i widocznie niechcący ją rozładowałem, długo się nad tym głowiłem, a, że baterie dopiero co rozpakowałem, to wykluczyłem z kręgu podejrzeń. Dziwiło mnie, że jest 8V zamiast 9V, jednak w kursie było napisane, ze wartość prawie nigdy nie wynosi dokładnie 9V, wiec zlekceważyłem tą poszlakę, będąc pewien, że właśnie tak powinno być.

Dzięki, zaoszczędziłeś mi sporo męki, morale już nie chciało mi się podnosić gdy się wyłożyłem na samym początku drogi.

Wielkie dzięki biorę się do roboty !🔌

[Preskaler]

Należy jeszcze dodać, że bateria baterii nie jest równa. W powszechnym handlu występują baterie alkaliczne i te nie dają pełnego napięcia 9V ale mają za to większą pojemność, oraz baterie tradycyjne (węglowo-cynkowe). Te ostatnie mają wyższe napięcie i dają (mogą dawać?) w wersji nierozładowanej nawet nieco ponad 9V. Każda bateria ma tzw. oporność wewnętrzną, która ogranicza jej prąd i zwiększa się podczas rozładowywania.  Ta oporność wewnętrzna jest zmienna i można ją określić (obliczyć) poprzez odpowiednie pomiary. Właśnie tutaj mieliśmy doby przykład jak maleje prąd z powodu oporności wewnętrznej "połączonej" szeregowo z opornikiem 1k. Oczywiście jest ona także połączona szeregowo podczas obciążania baterii rezystorem 10k ale te kilkadziesiąt (kilkaset?) omów oporności wewnętrznej daje się łatwiej zauważyć przy mniejszej oporności obciążenie. 

Brawo @Thommys ! Jesteś bardzo spostrzegawczy i dociekliwym, więc wróżę Ci wiele sukcesów w dziedzinie elektroniki.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Gość]

@Preskaler Trzeba też zaznaczyć, że wykonując pomiar rezystancji metodą techniczną warto posiadać przynajmniej 2 przyrządy. Amperomierz oraz woltomierz.

Natomiast jeżeli posiada się jeden przyrząd, to w sytuacji autora można było zmierzyć rezystancję opornika, oraz żeby to udokumentować zmierzyć na początku napięcie jakie panuje na zaciskach tego opornika podłączonego do baterii. Nawet jeżeli na starej baterii napięcie nieco spadnie, to znając jego wartość, oraz pomierzoną wcześniej rezystancję można obliczyć prąd który powinien się względnie pokryć z odczytam mA. 

Podsumowując autor stosując zużytą baterię popełnił podstawowy błąd o którym wspomniałeś. Nie uwzględnił znacznie wyższej Rw baterii. Dlatego generalnie w pierwszej kolejności zaleca się pomiar napięcia na zaciskach rezystora, a później pomiar prądu. W takim przypadku nawet jak nam trochę spadnie napięcie pod obciążeniem, to błąd pomiaru będzie znacznie mniejszy niż w metodzie o której pisał autor.