Как подключить к аккумулятору лампочку: Как подключить лампочку при десульфатации аккумулятора автомобиля кедром?

Что делать, если у автомобиля сел аккумулятор

Как оживить автомобиль с севшим аккумулятором

Прежде чем начинать возвращение машины в рабочее состояние, дадим совет — общий для всех случаев, связанных с неисправ­ностями АКБ. Чтобы ни случилось, чтобы вы ни делали с аккуму­лятором, ключ от автомобиля держите всегда при себе. Ожившая в резуль­тате ваших действий батарея может заставить сработать централь­ный замок, и если ключ в этот момент окажется внутри машины в замке зажигания, то проблем прибавится.

Способов реанимации автомобиля с «умершим» аккуму­лятором несколько, отличаются они затратами времени и денег. А ещё — степенью риска.

Визит в автосервис. Это, пожалуй, самый надёжный сценарий — особенно для современных машин с кучей сложной электроники. В техцентре, желательно специали­зирую­щемся на автомо­билях нужной марки, знают, как с ними обращаться и как не навредить машине в процессе её возвращения в строй. Однако это ещё и самый затратный вариант.

Придётся вызывать и оплачивать эвакуатор или в крайнем случае мобильную техподдержку. Поездка на сервис, оформ­ление ремонта и прочие процедуры займут добрых полдня. А казусы с аккуму­лятором обычно как назло происходят рабочим утром, когда водитель торопится.

Покупка новой батареи. Вариант для тех, кто привык решать проблемы само­стоятельно и кардинально. Сфото­графировав батарею на телефон, чтобы не перепутать в магазине ориентацию клемм в пространстве, можно отправиться в ближайшие «Автозап­части» и купить новый аккумулятор.

Такой ход, возможно, обойдётся даже дешевле эвакуатора и сервиса. Но он имеет смысл, если вы уверены, что батарея «умерла» оконча­тельно и восстанов­лению не подлежит. Скажем, замкнула одна из ячеек, тогда как бортовая электрика наверняка исправна, и новой батарее ничего не грозит.

Если такой уверенности нет, то всё равно придётся ехать на сервис и проверять бортовую электросеть — иначе и новый аккуму­лятор быстро постигнет участь старого. А бывает, что батарея не виновата — и её достаточно просто зарядить и, возможно, обслужить.

А по дороге в магазин запчастей (или перед заказом на сайте) стоит ещё раз перечитать нашу статью про выбор аккуму­ляторов, чтобы точно не ошибиться с типом, ёмкостью, размерами и располо­жением клемм на новой батарее.

Запуск двигателя от другой машины. Способ, называемый в народе «прикурить». Наиболее распро­странённый, довольно простой и, пожалуй, самый быстрый из всех. Имея под рукой специальные провода с пружин­ными зажимами («крокоди­лами») на концах, можно с помощью другой машины-донора завести двигатель буквально за несколько минут.

Однако он же считается и самым опасным для авто­мобиля. Причём не только для того, которому нужна помощь. Прежде всего из-за сильных скачков тока, которые могут возникнуть при неправильном алгоритме действий. А как всё сделать правильно? Рассказы­ваем об этом чуть ниже.

Подключение к пуско-зарядному устройству.

В том или ином виде такой агрегат выступает как заменитель севшего аккуму­лятора, подключаемый парал­лельно ему. В отличие от «прикури­вания», здесь риск минимален, поскольку в пуско-зарядные устройства встроены системы защиты. Недостаток такого способа — мощные устройства недёшевы, велики по размерам, и они редко оказы­ваются под рукой именно тогда, когда требуются.

Запуск с хода. Если двигатель исправен, а в батарее осталось хоть немного электри­чества, чтобы питать зажигание и бензо­насос, то самым простым кажется вариант разогнать автомобиль — на тросе за другой машиной или просто силами нескольких человек — а потом провернуть двигатель, подключив его к вращаю­щимся колёсам. Хороший мотор заведётся буквально через несколько метров пути, и генератор уже сможет начать заряжать аккумулятор.

Однако противо­показаний к такому способу едва ли не больше, чем возмож­ностей. Во-первых, он сработает только на машинах с «механикой». Во-вторых, запуск двигателя без стартера хотя и возможен, но вреден для современных двигателей с системами впрыска топлива — прежде всего, страдает нейтрали­затор выхлопных газов. Кроме того, повышенные нагрузки при стартовом «рывке» испыты­вает привод ГРМ — бывали случаи, когда при запуске с буксира рвался ремень или пере­скакивала через зубья цепь.

Экзотические способы. Сюда можно отнести, например, «дедовский» метод с заменой донорского и севшего аккуму­ляторов прямо при работающем двигателе. Он хорошо помогал на Волге ГАЗ-21 или старых Москвичах – но для более современной машины такое неизбежно закончится сгорев­шими блоками управления и реле-регулятором генератора. Примеры ещё одного варианта встречаются на YouTube — когда есть трос, но нет авто­мобиля, который мог бы взять на буксир. На «умершей» машине поднимают ведущее колесо, наматывают на него длинную верёвку, а потом с силой тянут, заставляя его вращаться и вращать коленвал двигателя. Ну и, наконец, «кривой стартер», то есть заводную рукоятку, тоже не стоит сбрасывать со счетов — при условии, что она в принципе есть в вашем автомобиле.

Подобными упражнениями, конечно, можно заниматься разве что от отчаяния. А вот более распространённые способы давайте разберём подробнее.

USB лампочка своими руками

Полезная самоделка, которая обязательно вам пригодится практически в любом месте где есть USB:

• Дома для подсветки: можно подключить хоть к компьютеру, хоть к ноутбуку.
  
• В походе, на рыбалке или охоте: можно подключить к внешнему аккумулятору (power bank) и освещение в палатке или на улице уже готово!
  
• В автомобиле для подсветки: сейчас в каждой магнитоле есть USB вход. Если сделать провод подлиньше, то вообще можно использовать как мобильную смотровую лампу.
  
• Есть и не мало других применений.
  

Что понадобиться для USB лампы?

• USB провод от любой ненужной зарядки.
  
• Светодиоды 1-3 Вт мощностью.
  
• Пара резисторов 5-500 Ом — сопротивление зависит от яркости свечения светодиодов.
  
• Нерабочая светодиодная лампочка на 220 В.
  

Изготовление USB лампы

Разбираем лампочку. Для этого нужно поддеть плоской отверткой белый купол. Он приклеен и должен постепенно отойти от вашего давления.


Удаляем внутреннюю плату, она нам больше не понадобится, у нас она будет своя.

Делаем отверстие в цоколе для провода раскаленным паяльником. Можно просто просверлить сверлом.

Пропускаем провод для питания лампочки.

Нам нужно теперь собрать очень простую схему для питания светодиодов от USB — 5 В.

Делаем все на кусочке пластика. У меня яркость небольшая, но если вы хотите поярче — сделать все нужно на алюминиевом кусочке металла. Для лучшего отвода тепла от светодиодов. Сопротивлением резисторов можно регулировать и мощность свечения светодиодов, а значит и их нагрев.

Приклеиваем к лампочке нашу собранную плату. Клеим на горячий клей.

Теперь собираем лампочку. Стекло можно приклеить на супер клей.

Вот как выглядит готовая лампа с питанием от USB.

А вот как светиться. Практически как и светила раньше когда работала от 220 В. Светодиоды можно взять и помощнее и больше по количеству. Но в этом случае увеличиться и ток потребления, что может сказаться на нагрузку USB. Я сделал оптимальный вариант.

Смотрите видео

Как подключить две лампочки к одному выключателю: схема, видео, инструкция

Ситуаций, когда нужно подключить две лампы к одной сети электроснабжения, используя всего лишь один выключатель, может быть множество. Чаще всего используют одноклавишные и двухклавишные выключатели, реже — перекрестные. Если с подсоединением одной лампочки, как правило, сложностей не возникает, то наличие 2 источников света заставляет домашних мастеров задуматься об их правильном подсоединении к сети. Однако хотелось бы перечислить все из возможных способов, основываясь не только на типе выключателя, но и на видах лампочек и способах их соединения. Далее мы подробно расскажем, как подключить две лампочки к одному выключателю, предоставив все необходимые схемы монтажа.

Типы ламп и выключателей

Перед тем как перейти непосредственно к монтажу, нужно чётко понимать, что существует несколько типов лампочек, которые подключаются к сети как напрямую, так и через пускорегулирующую или же выпрямительно-понижающую аппаратуру. В любом случае каждая из них имеет своё рабочее напряжение и мощность, от которой соответственно зависит и ток.

Виды источников искусственного света, часто применяемых в быту:

• Накаливания и галогенные, принцип работы одинаков только в одних находится вакуум, а в других специальные пары галогена, увеличивающие срок службы.
• Люминесцентные, а также их разновидность, так называемые экономки и натриевые.
• Светодиодные, работающие на LED системах и на особенности полупроводникового диода излучать световой поток.

Основные виды выключателей света, предназначенные для управления освещением, можно разделить на:

1. Одноклавишные, двухклавишные, трехклавишные и т. д.
2. Проходные и перекрестные.

Каждый тип ламп имеет свои особенности и схемы соединения, даже если они подключены к одному и тому же выключателю.

Разница между параллельным и последовательным соединением ламп

Если любые лампочки включены параллельно друг к другу и соответственно последовательно с выключателем, то напряжение на каждой из них будет равным и таким способом можно соединять источники света разной мощности. Главное условие — это то что рабочее напряжение, при котором они нормально работают, должно быть равно напряжению источника питания. Если в этом случае применяется понижающее устройство с системой выпрямления, то размыкающий контакт должен рассоединять цепь перед преобразователем, как показано на рисунке.

В данном случае несущественно, будет включаться два или три источника света. Чаще всего это галогенные и светодиодные лампы, рассчитанные на пониженное напряжение 12 или же 24 Вольта.

При последовательном соединении ситуация кардинально меняется. Напряжение питания будет разделено на количество лампочек, то есть если сеть 220 Вольт, то на двух подключенных в последовательную цепь, источниках искусственного света, напряжение будет равно примерно 110 Вольт. Это нужно учесть при их выборе и покупке. Ещё один нюанс при таком соединении связан с мощностью каждого из них. Она должна быть одинакова или же максимально близка друг к другу, т.к. при таком соединении ток одинаковый на всех участках цепи. Если одна лампа будет мощностью 500 Вт, а другая 50 Вт, то в лампочке с меньшей мощностью, связанной одним проводом друг с другом, всё равно будет протекать больший ток, соответствующий самой мощной нагрузке. Лампочка с меньшей мощностью мгновенно перегорит. Это правило действуют на все виды источников ламп, от накаливания до светодиодных.

Если нужно подключить с сети или с розеток светодиодный источник света, то зачастую он состоит из так называемого драйвера, устанавливаемого внутри корпуса лампочки. Он выполняет сразу несколько функций: выпрямительную и понижающую. Для последовательного подключения данные осветительные приборы не предназначены, только для параллельного.

Для люминесцентных источников дневного света, как с электронным пусковым устройством, так и со стартером, последовательное подключение встречается чаще всего в растровых светильниках, так как позволяет с помощью одного дросселя и двух стартеров обеспечить стабильную работу. При этом сам стартер выбирается на 127 В с расчётом рабочего напряжения стандартной сети 220 Вольт. Выключатель в этой схеме используется обычный одноклавишный и разрывает своим контактом тоже фазный провод.

Что же касается параллельного подключения нескольких люминесцентных светильников или же компактных ламп, работа которых основана на свечении люминофора, нанесённого на стеклянной трубке, то в этой ситуации можно подключать какое-либо количество к одному выключателю как одноклавишному, так и двухклавишному. Главное, при этом учесть мощность всех источников света, от которой напрямую зависит ток в их цепи. У любого выключателя он ограничен и указан в техническом паспорте, на упаковке или же корпусе. Если, допустим, указан ток 5 А, то превышать его значение не стоит, так как это очень быстро приведёт в негодность сам размыкающий контакт.

Чтобы полностью разобраться с последовательным и параллельным подключением лампочек, рекомендуем просмотреть видео:

Схема подключения двух лампочек

Одноклавишный выключатель

Подключение двух лампочек накаливания к одному выключателю осуществляется по стандартной схеме, разница только в том, как соединены сами источники света. С помощью коммутационного устройства с одной клавишей можно выполнять одновременное управление сразу двумя осветительными приборами, как бы они не были подсоединены друг к другу, параллельно или же последовательно.

Главное, нужно помнить, что размыкающий контакт рекомендуется ставить на фазу, а провод, подключенный к лампочке напрямую, к нулю. В обратном случае, конечно же, схема тоже будет работать, но тогда при замене сгоревшего источника света появляется необходимость отключения всего электропитания помещения или участка, так как поражает человеческое тело именно потенциал, идущий по фазному проводнику. Определить фазу легко с помощью обычной индикаторной отвёртки либо тестера.

Двухклавишный выключатель

Если с подключение двух лампочек к одноклавишному выключателю всё понятно, рассмотрим выключатель с двумя клавишами и его особенности работы и подключения. Он имеет один общий контакт и два отходящих, идущих на отдельную нагрузку. При этом весь монтаж нужно выполнять через распределительную коробку, это в дальнейшем упростит подключение новых осветительных приборов или же поиск неисправности. Проводка к выключателю выполняется трёхжильным проводом, а разводка по светильникам и ввод питающего напряжения двухжильным.

Двойной коммутационный аппарат можно использовать для раздельного управления двумя источниками света, любого типа, главное, опять же не забывать об ограничении тока в цепи. Именно по силе тока, протекающей в цепи осветительных приборов, выбирать нужно и сам выключатель и сечение провода.

На видео ниже наглядно показывается, как подключить две лампы к двойному выключателю:

Проходные переключатели

Подключение двух лампочек к проходному выключателю используется при освещении длинных коридоров и тоннелей и для этого они обязательно применяются в паре, иначе смысл их использования теряется. Вот принципиальная схема для такого соединения. Весь монтаж также необходимо делать через распаечную коробку:

Вся сущность подключения двух и более ламп к проходному выключателю предоставлена на видео:

Заключение

Последовательное подключение двух ламп к сети через выключатель имеет одну отрицательную сторону и поэтому используется крайне редко. Она заключается в том, что при выходе из строя одного источника света, вся цепочка перестаёт работать, а это очень неудобно. При параллельном подключении такого эффекта нет, поэтому то оно и является самым распространенным и востребованным, как вы бытовых условиях, так и на производстве. Что же касается самого выключателя, то основным его рабочим элементом является контактная часть, которая рассчитана на определённый ток, а превышение этого номинала приведёт к его перегреву, подгоранию и в результате к выходу его из строя. Надеемся, теперь вам стало понятно, как подключить две лампочки к одному выключателю света и какая схема наиболее подходящая!

Будет полезно прочитать:

Как правильно заряжать аккумулятор? Зарядка аккумулятора | Заряд аккумуляторной батареи герметичной необслуживаемой

Правильная зарядка аккумулятора

 

Одним из наиболее важных условий корректной работы, хорошей отдачи и длительного срока службы аккумуляторной батареи является её правильный заряд. Это касается абсолютно всех аккумуляторов: будь то мощные промышленные большой емкости, либо же крошечные батарейки в Ваших мобильных. К сожалению, далеко не все пользователи знают, что есть правильная зарядка аккумулятора. Данная статья призвана помочь людям в этом вопросе и быть «руководством пользователя» при столкновении с задачей должным образом зарядить АКБ (аккумуляторную батарею).

Существует множество различных видов электрических аккумуляторов – для каждого из них характерны свои правила и особенности заряда. Все они подробно описаны в инструкциях по эксплуатации, обязательным образом поставляемых продавцом (по крайней мере мы так делаем всегда) вместе с аккумуляторной продукцией. Однако, бороздить инструкцию в поиске нужной информации не всегда удобно, да и не всегда, согласитесь, есть к тому желание. Посему, в данной статье мы обрисуем общие правила по правильной зарядке наиболее популярных и часто используемых в бытовых условиях аккумуляторов – свинцово-кислотных необслуживаемых герметичных АКБ (чаще всего это аккумуляторы для ИБП, аккумуляторы для электромобилей, электромоторов, для лодок, эхолотов, для сигнализации и связи и проч. ) – AGM и гелевых аккумуляторов. Эти правила кое в чем справедливы и для автомобильных стартерных (обслуживаемых) АКБ, хоть процесс заряда таких аккумуляторов и имеет некоторые особенности.

Как заряжать аккумулятор?

Итак, давайте разберемся, что представляет из себя правильный заряд аккумуляторной батареи. Для начала хотим обратить внимание на одно общее правило, касающееся ВСЕХ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ видов аккумуляторов, известных науке: чем меньше раз разряжается аккумулятор и чем менее глубоким является каждый отдельно взятый его разряд, тем большим будет срок его службы. Все мифы о том, что аккумулятор (какой бы он ни был!),  нужно каждый раз полностью разряжать, а затем полностью заряжать, и только так он прослужит максимально долго, а также утверждения «знатоков», что, мол, надо обязательно периодически разряжать аккумулятор, иначе он испортится – полная чушь! Если Вам предлагают купить аккумулятор и при этом рассказывают подобные «истории» – держитесь от таких продавцов и их продукции подальше. Для низкокачественных батарей, производимых из «грязного» вторсырья, отсутствие периодической «встряски» в виде разряда-заряда может действительно быть причиной быстрого выхода из строя (из-за того, что пластины данных АКБ чрезмерно загрязнены, и без «встрясок» данная «грязь» быстро обволакивает поверхность пластин и мешает нормальному прохождению процесса электролиза). Но для качественных аккумуляторов наиболее излюбленным является именно режим постоянного (буферного) подзаряда, при котором практически отсутствуют разряды, а сама АКБ постоянно пребывает под правильным напряжением.

Здесь надо учитывать также эффект памяти некоторых аккумуляторных батарей — в настоящий момент под эффектом памяти понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора. Название связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт ток только до «запомненной границы». Никель-металл-гидридный (Ni-MH), Никель-кадмиевый (NiCd), Серебряно-цинковый аккумулятор.

Переходим ближе к делу. Чтобы правильно заряжать аккумулятор нужно понимать, в каком режиме он у Вас эксплуатируется.

Что такое буферный режим работы

Самый яркий пример буферного режима работы аккумулятора – ИБП (источник бесперебойного питания, он же UPS). В ИБП аккумуляторная батарея находится на постоянной подзарядке и отдает энергию лишь тогда, когда пропадает электричество в сети, а как только оно появляется, аккумулятор тут же подзаряжается. Это самый щадящий режим работы и именно в буферном режиме, как мы уже говорили, аккумуляторы служат дольше всего (например, наши батареи EverExceed серии ST, производимые по технологии AGM нового поколения, имеют срок службы в буферном режиме при Т=20^оС – 12 лет).

Что такое циклический режим работы

Пример циклического режима использования АКБ – поломоечная машина, детский электромобиль в парке аттракционов, либо же система автономного электропитания с использованием альтернативных источников энергии (солнечных батарей, ветряков и т. д.). Аккумуляторы в этих приложениях разряжают-заряжают как минимум 1 раз в сутки. Такой режим  является наиболее суровым, и срок службы АКБ тут уже исчисляется не годами, а количеством циклов разряд-заряда (ну и их глубины, естественно). Упомянутые ранее аккумуляторы EverExceed серии ST могут обеспечить до 600 циклов глубокого 100% разряда (обычные же AGM-аккумуляторы – не более 280). Всегда очень удивляет, когда в приложениях с явно циклическим характером работы (те же системы электропитания на солнечных батареях, либо мобильные кофемашины) некоторые «умельцы» предлагают использование стартерных автомобильных аккумуляторов (аргумент – их дешевизна!). Уведомляем всех, кто столкнулся с подобным предложением: стартерные АКБ имеют тонкие пластины, они рассчитаны лишь на запуск двигателя и дальнейшую подзарядку от генератора, в циклическом же режиме с глубокими разрядами они не прослужат и пары месяцев – их пластины «посыпятся» и на этом эксперемент с «дешевым аналогом» будет завершен.

Как правильно заряжать аккумулятор в буферном режиме:

Всем известно, что номинальное напряжение одного элемента в свинцово-кислотных АКБ = 2 Вольта (отметим, что на практике оно обычно никогда не равняется строго 2 В, но для простоты применяется именно такое число). В быту наиболее часто используются аккумуляторные батареи напряжением 6 Вольт (3 элемента) и 12 Вольт (6 элементов). 

В буферном режиме напряжение заряда следует выставить на уровне 2,27 – 2,30 Вольт на элемент (то есть для 12-вольтового аккумулятора это 13,6 – 13,8 В, а для 6-вольтового – 6,8 – 6,9 В). Это подходит как для AGM, так и для гелевых батарей.

Ток заряда должен быть ограничен в величину, равную 30% от номинальной 10-часовой емкости аккумулятора, выраженную в Амперах (для гелевых аккумуляторов – 20%). Например, для батареи с емкостью С­₁₀=100 Ач ограничение тока заряда должно составлять 30 А (для гелевых АКБ – 20 А).

Как правильно заряжать аккумулятор в циклическом режиме:

Напряжение заряда:

2,4 – 2,45 В/эл. (14,4 – 14,7 В на 12-вольтовую батарею или 7,2 – 7,35 В на 6-вольтовую) – для AGM-аккумуляторов;

2,35 В/эл (14,1 В на 12-вольтовую батарею или 7,05 В на 6-вольтовую) – для гелевых аккумуляторов.

Ток заряда:

20% от С₁₀ (для батареи емкостью 100 Ач – это 20 А).

Сколько должен длиться заряд батареи

Продолжительность заряда зависит от изначальной заряженности (разряженности) батареи. Поначалу идет быстрый заряд (бустерный), но по мере насыщения потребляемый ток снижается, доходя до минимума при достижении полной заряженности АКБ. Критерий  полной заряженности – падение тока, который принимает аккумулятор, до  2 – 3 мА на каждый Ач емкости батареи (при буферном заряде). Например, для той же С­₁₀=100 Ач батареи падение тока зарядки до 200 – 300 мА будет означать, что батарея почти полностью заряжена. Чтобы довести уровень заряда АКБ до 100%, следует продолжать зарядку таким милли-током еще около 1 часа. Обычно, полностью разряженная батарея заряжается за 10 часов в циклическом режиме или за 30-48 часов в буферном.

Следует учесть, что для полной зарядки аккумуляторной батареи ей следует сообщить примерно на 20% энергии больше, чем следует из понятия “номинальная емкость”. Это, как говорится, законы природы, и они едины для всех свинцово-кислотных да и других батарей, независимо от вида и производителя. Образно говоря, если батарею не «перенасытить», в ней не завершатся должные электрохимические процессы и дальнейшая отдача будет меньше.

Производить зарядку аккумуляторных батарей желательно при температуре окружающей среды 20 – 25^оС.

При меньшей температуре заряжать необходимо более длительное время. Зарядка аккумулятора при температуре менее 0^оС становится крайне нежелательной (ибо почти безрезультатна). Желательно также наличие функции термокомпенсации (изменения напряжения заряда в зависимости от температуры окружающей среды) на Вашем зарядном устройстве.
 

Таблица с основными параметрами правильной зарядки аккумуляторной батареи

	БУФЕРНЫЙ РЕЖИМ	ЦИКЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
Напряжение заряда	Для 12-в АКБ: 13,6-13,8 В Для 6-в АКБ: 6,8-6,9 В	Для 12-в АКБ: 14,4-14,7 В Для 6-в АКБ: 7,2-7,35 В
Ток заряда (не более!)	30% от емкости C10 (для гелевых АКБ – 20%)	20% от емкости C10
Предположительность заряда	30-48 часов	10-12 часов
Критерий заряженности	Падение потребляемого тока до 2-3 мА/Ач + еще 1 час заряда таким током.	Падение потребляемого тока до 8-10 мА/Ач + еще 1 час заряда таким током

 

Также даем ответ на вопрос пользователья по поводу режимов заряда «BULK», «ABSORBTION» и «FLOAT«, присутствующих в некоторых ЗУ с интеллектуальной системой заряда:

• В режиме BULK идет зарядка постоянным током, при этом напряжение на аккумуляторе постоянно растет до значения 2,4-2,45 В/эл;
• В режиме ABSORPTION достигается максимальное напряжение, которое поддерживается постоянным, в то время как ток зарядки падает;
• В режиме FLOAT напряжение плавно снижается до буферного (2,27В/эл.), ток остается минимальным. Это есть режим СОДЕРЖАНИЯ аккумулятора.

Выравнивающий заряд применяется, когда есть значительный разброс по напряжению на аккумуляторах (элементах или моноблоках) – более +/- 1%. Но такое бывает редко, по крайней мере для приличных АКБ. Кроме того, если батарея хоть изредка включается на разряд, а потом на заряд, то разброс в какой-то степени сглаживается. Если разброса нету – то и выравнивающий заряд производить нет смысла.

Более подробная информация по правильному заряду конкретных видов аккумуляторных батарей содержится в инструкциях по эксплуатации.
 

Пульсар Лимитед – Энергия для Лучшей Жизни!

Мигает лампочка зарядки аккумулятора на ноутбуке, но зарядка не происходит?

Ноутбуки всех производителей снабжаются индикаторами, позволяющими отследить изменения в работе батареи питания. О ее состоянии можно следить по цвету индикатора и по его миганию. Разные производители используют разные цветовые обозначения, но если мигает лампочка зарядки аккумулятора на ноутбуке, обычно это свидетельствует о низком уровне заряда. Если зарядка не происходит, причины неисправности могут скрываться в неисправности батареи или блока питания.

Общие сигналы индикации для всех ноутбуков

О состоянии батареи можно судить в первую очередь по цвету индикации. Обычно синий, зеленый или фиолетовый цвет сообщают о высоком уровне заряда аккумулятора, а красный или оранжевый – о низком. Если лампочка зарядки аккумулятора на ноутбуке моргает красным цветом, это говорит о том, что аккумулятор разряжен, и ноутбук требуется как можно скорее подключить к сети.

Иногда красный цвет индикатора сохраняется уже после подключения к сети, он меняется на зеленый только после того, как батарея наберет определенную величину заряда. Если мигает лампочка зарядки аккумулятора на ноутбуке, но зарядка не происходит, необходимо обратить внимание на индикатор на панели Windows. При разрядке до определенного уровня система добавит к значку батареи восклицательный знак в желтом треугольнике, при падении заряда до критического уровня или при проблеме с аккумулятором на значке появляется крестик в красном круге.

Сигналы индикации самых распространенных ноутбуков

Ниже перечислены основные состояния индикаторов зарядки батареи у ноутбуков самых известных фирм. По ним можно определить, в каком состоянии находится аккумулятор:

• Asus. Зеленый индикатор говорит об уровне заряда около 100% при работе ноутбука от сети. Оранжевым индикатор становится при снижении заряда ниже 95% и подключении к сети. Индикатор не горит, когда ноутбук работает от АКБ, и уровень заряда составляет выше 10%. При приближении к критической отметке загорается мигающий оранжевый индикатор.
• Acer. Зеленый индикатор говорит о питании от сети, а желтый загорается во время зарядки АКБ.
• Dell. Зеленый индикатор говорит о процессе зарядки, мигающий зеленый – о том. что зарядка завершена. Мигающий оранжевый говорит о снижении уровня заряда, а ровный оранжевый свет – о критически низком заряде.
• Sony. Если оранжевый индикатор горит ровно – идет зарядка, мигает – зарядка заканчивается. Если индикатор начинает быстро мигать оранжевым цветом, это свидетельствует о неполадках батареи или о ее неправильной установке.
• Lenovo. Индикатор имеет только два варианта работы: при нормальном уровне заряда он выключен, при необходимости подзарядки он начинает гореть оранжевым.
• Samsung. Зеленый цвет свидетельствует о заряженной батарее, желтый – о процессе зарядки. Мигающий индикатор свидетельствует о том, что батарея питания неисправна.

На разных моделях ноутбуков HP используется своя система индикации, поэтому о состоянии батареи можно узнать по индикатору Windows. Дополнительно можно установить утилиту HP Support Assistant.

При любых неполадках в работе АКБ рекомендуется отнести ноутбук в сервисный центр и не пытаться вскрыть и отремонтировать батарею самостоятельно. Нередко такой ремонт приводит к еще более серьезным неисправностям, угрожающим работе всего устройства, поэтому лучше сразу доверить дело профессионалам.

Если батарея будет признана негодной к дальнейшему использованию, у нас вы можете приобрести оригинальные модели для любых современных ноутбуков, а также недорогие совместимые аккумуляторы от лицензированных производителей.

Эксплуатация, зарядка, хранение аккумуляторной батареи

23. 12.2019

Содержание

1. Техническое отступление
2.Основные характеристики аккумуляторных батарей

2.1. Расход воды
2.2. Долговечность батареи
2.3. Рекомендации по эксплуатации

3. Терминология
4. Маркировка АКБ
5. Выбор и покупка АКБ
6. Установка АКБ
7. Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию

7.1. Обслуживание АКБ в процессе эксплуатации
7.2. Продление жизни новой батарее
7.3. Зарядка аккумулятора зарядным устройством

8. Особенности эксплуатации АКБ в зимний период

8.1. Прикуривание от другого автомобиля

9. Особенности эксплуатации АКБ в летний период
10. Вопросы безопасности
11. Хранение аккумуляторной батареи
12. Приложения

12.1. Реанимация аккумулятора
12.2. Ещё несколько способов, основанных на использовании электрического тока

Скрыть содержание

1.

Техническое отступление Назначение автомобильной аккумуляторной батареи понятно каждому мало-мальски сведущему в технических вопросах автолюбителю. С первой ее функцией — обеспечением запуска двигателя — мы сталкиваемся каждый день. Есть и вторая — реже применяемая, но от того не менее значимая — использование в качестве аварийного источника питания при выходе из строя генератора. Кроме того, на современных автомобилях с инжекторным впрыском аккумулятор выполняет роль сглаживателя пульсаций напряжения, выдаваемого генератором. Из этого следует, что следует крайне осторожно относиться к отключению аккумулятора на работающем двигателе. Карбюраторному двигателю ничего не будет, а вот как поведёт себя компьютер, управляющий распределённым впрыском — одному богу известно… Можно загубить компьютер.
Все стартерные батареи, выпускаемые в настоящее время для автомобилей, являются свинцово-кислотными. В основу их работы заложен известный еще с 1858 г., и по сей день остающийся практически неизменным принцип двойной сульфатации.

Как наглядно видно из формулы, при разряде батареи (стрелка вправо) происходит взаимодействие активной массы положительных и отрицательных пластин с электролитом (серной кислотой), в результате чего образуется сульфат свинца, осаждающийся на поверхности отрицательно заряженной пластины и вода. В итоге плотность электролита падает. При зарядке батареи от внешнего источника происходят обратные электрохимические процессы (стрелка влево), что приводит к восстановлению на отрицательных электродах чистого свинца и на положительных — диоксида свинца. Одновременно с этим повышается плотность электролита.
Любая автомобильная батарея представляет из себя корпус — контейнер, разделенный на шесть изолированных ячеек — банок (см. рис.1).

Каждая банка является законченным источником питания напряжением порядка 2.1 В. В банке находится набор положительных и отрицательных пластин, отделенных друг от друга сепараторами. Как известно из школьного курса физики, две разнозаряженные пластины уже сами по себе являются источником постоянного напряжения, параллельное же их соединение увеличивает ток. Последовательное соединение шести банок и дает батарею с напряжением порядка 12.6-12.8 В. Любая из пластин, как положительная, так и отрицательная, есть ни что иное, как свинцовая решетка, заполненная активной массой. Активная масса имеет пористую структуру с тем, чтобы электролит заходил в как можно более глубокие слои и охватывал больший ее объем. Роль активной массы в отрицательных пластинах выполняет свинец, в положительных — диоксид свинца.
Вес залитой АКБ ёмкостью 55 Ач составляет около 16.5 кг. Эта цифра складывается из массы электролита — 5кг (что соответствует 4,5 л), массы свинца и всех его соединений — 10 кг, а также 1 кг, приходящегося на долю бака и сепараторов.

2. Основные характеристики аккумуляторных батарей

2.0. Электродвижущая сила (ЭДС)
Зависимость ЭДС (грубо говоря, напряжение на выводах аккумулятора) от плотности электролита выглядит так:

Е = 6 * (0,84 + р) , где Е — ЭДС аккумулятора , (В) р — приведенная к температуре 5°С плотность электролита , г/мл

2. 1. Расход воды
Показатель, имеющий непосредственное отношение к степени обслуживаемости батареи. Определяется в лабораторных условиях. Батарея считается необслуживаемой, если она имеет очень низкий расход воды в эксплуатации. Необслуживаемые батареи не требуют доливки дистиллированной воды в течении года и более при условии исправной работы регулятора напряжения.
На расход воды прямое влияние оказывает процентное содержание сурьмы в свинцовых решетках пластин. Как известно, сурьма добавляется для придания пластинам достаточной механической прочности. Однако у каждой медали есть обратная сторона. Сурьма способствует расщеплению воды на кислород и водород, следствием чего является выкипание воды и снижение уровня электролита. В батареях предыдущего поколения содержание сурьмы доходило до 10%, в современных этот показатель снижен до 1.5 %.
Панацею от этой беды фирмы видят в освоении т.н. гибридной технологии — замене сурьмы в одной из пластин на кальций. Кальций в решетке является веществом нейтральным по отношению к воде, не снижая при этом механической прочности решеток. А потому разложения воды не происходит и уровень электролита остается неизменным.
Преимущества «кальциевых» АКБ — можно устанавливать в местах , не не требующих удобного доступа для обслуживания. Меньше вероятность выхода из строя из-за коррозии решеток электродов. Лучшие стартерные характеристики.
Недостаток «кальциевых» АКБ — при глубоких разрядах происходит образование нерастворимых солей кальция, и емкость АКБ необратимо теряется. Производители АКБ пытаются устранить этот недостаток добавлением в АКБ серебра и др. компонентов, результат пока окончательно не ясен.

2.2. Долговечность батареи
Средний срок службы современных АКБ при условии соблюдения правил эксплуатации — а это недопущение глубоких разрядов и перезарядов, в том числе по вине регулятора напряжения — составляет 4-5 лет.
Наиболее губительными для батарей являются глубокие разряды. Оставленные на ночь включенными световые приборы, либо другие потребители способны разрядить ее до плотности 1. 12 — 1.15 г/см3, т.е. практически до воды, что приводит к главной беде аккумуляторов — сульфатации свинцовых пластин. Пластины покрываются белым налетом, который постепенно кристаллизуется, после чего батарею практически невозможно восстановить. Отсюда вытекает главный вывод — необходимо постоянно следить за состоянием батареи, периодически замерять плотность электролита. Особенно актуально это в зимнее время. Следует отметить, что сульфатация в определенных пределах — явление нормальное и присутствует всегда. (Вспомните — на основе теории двойной сульфатации построен принцип работы батарей). Но при малом разряде и последующей зарядке батарея легко восстанавливается до исходного состояния. Это возможно и при глубоком разряде батареи, но только в том случае, если следом сразу, же последует заряд. Если же разряжать батарею длительное время, не давая ей «подпитки», то падение плотности, ниже критического значения неизбежно приводит к образованию кристаллов сульфата свинца, не вступающих в реакцию ни при каких обстоятельствах. А это означает, что начался необратимый процесс сульфатации.
Не менее опасен для батареи и перезаряд. Это происходит при неисправном регуляторе напряжения. При этом электролит начинает «кипеть» — происходит разложение воды на кислород и водород, и понижение уровня электролита. Вот почему необходимо следить за зарядным напряжением. Естественно, это не составляет труда, если на панели приборов присутствует вольтметр. Ну а если его нет? В этом случае также можно довольно просто оценить зарядное напряжение. Для этого запустите и прогрейте двигатель, установив средние обороты и подключите тестер (в режиме вольтметра) между «+» и «массой» аккумуляторной батареи. Нормальный зарядный режим батареи обеспечивается в диапазоне 14±0.5В. Если напряжение меньше — стоит проверить натяжение ремня, надежность контактных соединений цепей системы электроснабжения. Если же это не помогает — неисправность нужно искать в регуляторе напряжения. Впрочем, точно также вина ложится на регулятор, если напряжение превышает 14. 5В.
В последнее время широкое распространение получили сепараторы карманного типа — т.н. конвертные сепараторы. Их название говорит за себя — в эти конверты помещают одноименно заряженные пластины. Такая конструкция увеличивает срок службы батареи, так как осыпающаяся в процессе эксплуатации активная масса остается в конверте, тем самым предотвращается замыкание пластин.

2.3. Рекомендации по эксплуатации
Батарея, не эксплуатировавшаяся в течении длительного времени (4-5 мес.) нуждается в подзарядке. Связано это с тем, что батареям свойственно такое явление, как саморазряд. На графиках рис.2,3 показаны характеризующие саморазряд величины для различных батарей. В первом случае — это снижение плотности от времени хранения, во втором — падение напряжения.

Впрочем, зачастую подзарядки требует и находящаяся в эксплуатации батарея. Плотность полностью заряженной батареи составляет 1.27- 1.28 г/см3, напряжение — 12.5 В. О степени разряженности батареи судят по плотности электролита. Чем ниже плотность электролита, тем сильнее батарея разряжена. Уменьшение плотности на 0.01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6 — 8%. Используя график (см. рис.4) можно оценить зависимость степени разряженности батареи от плотности. Степень разряженности определяют по той банке, в которой плотность электролита минимальная. Всем известна аксиома, тем не менее, позволим повторить ее еще раз — батарею, разряженную летом более чем на 50%, а зимой более чем на 25%, необходимо снять с автомобиля и зарядить. При этом следует помнить, что пониженная плотность зимой более опасна, т.к. кроме всего прочего может привести к замерзанию электролита. Так, при плотности электролита 1.2 г/см3 температура его замерзания составляет около -20°С.
Также необходимо подзарядить батарею, если плотность в разных банках отличается более чем на 0.02 г/см3. Оптимальной является зарядка батареи током, равным 0.05 от ее ёмкости. Для батареи с ёмкостью 55 Ач эта величина составляет 2. 75 А. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако не стоит впадать в крайность — при совсем низком токе батарея просто не «закипит», к тому же время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит» значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%. Признаками окончания зарядки служит бурное выделение газа (т.н. «кипение») и неизменяющаяся на протяжении 1-2 часов плотность электролита.
Для ориентировочной оценки времени, требуемого на зарядку батареи, можно воспользоваться следующим алгоритмом.

Первоначально, используя график (рис.4) необходимо определить степень разряженности батареи, исходя из реальной плотности АКБ, замеренной ареометром. Далее по степени разряженности определяем потерянную ёмкость (или ёмкость, которую необходимо принять батарее).
Затем, выбрав величину зарядного тока, вычисляем ориентировочное время зарядки по формуле:

Тут следует отметить, что не вся энергия идет на повышение ёмкости. КПД процесса составляет 60-80%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы. Потому реальное время увеличивается примерно в полтора раза от расчетного (что и учитывается коэффициентом «1.5» в формуле).

Нужно сказать, что использование данного алгоритма оправдано лишь для облегчения процедуры, но ни в коей мере не избавляет от контроля за ходом зарядки. Процесс заряда, а особенно его окончание Вам необходимо контролировать самому, дабы не прозевать начало бурного кипения.
Другой вариант — использование для этих целей автоматических зарядных устройств, отличающихся тем, что зарядка идет при постоянном напряжении, но автоматически изменяющемся в зависимости от степени заряженности батареи токе. При этом зарядное устройство перестает давать ток, если батарея полностью заряжена. Принцип, используемый в подобных устройствах аналогичен зарядке от генератора на автомобиле.
Для примера определим время зарядки батареи ёмкостью 55 Ач током в 5А, плотность которой составляет 1. 25 г/см3. Как видно из графика, при данной плотности батарея разряжена на 25%, что означает потерю ёмкости на величину

Таким образом, примерное время зарядки

Каждодневным способом зарядки батареи является ее заряд от бортовой сети автомобиля (естественно, при условии исправности последней). При данном способе, во первых, невозможен перезаряд, а во-вторых, происходит постоянное перемешивание электролита и наиболее полное его проникновение во внутренние слои активной массы.
Однако было бы ошибочным полагать, что заряд батареи начинается сразу же после пуска двигателя и продолжается все время, пока двигатель в работе. Исследования показывают, что батарея начинает принимать заряд только после прогрева электролита до положительной температуры, что при эксплуатации в зимних условиях происходит примерно через час после начала движения. Именно этим и опасен довольно распространенный, по крайней мере, в нашем автомобильном городе, способ эксплуатации транспортных средств. Холодный запуск зимой с получасовым движением до работы, и затем редкие непродолжительные поездки на протяжении рабочего дня не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться Вашей батарее. Тем самым разряженность АКБ увеличивается изо дня в день и в итоге может привести к печальному результату. Из этого следует, что зимой необходимо проверять состояние АКБ и своевременно подзаряжать ее регулярно
Физические процессы, происходящие при пуске двигателя, отличаются от процессов при разряде батареи потребителями. При пуске участвует не весь объем активной массы и электролита, а лишь та ее часть, которая находится на поверхности пластин и соприкасающийся с поверхностью пластин электролит. Поэтому, после неудачной попытки запустить двигатель, следует подождать некоторое время для того, чтобы электролит перемешался, плотность его выровнялась, он проник в поры активной массы. Нормальный запуск двигателя при однократном вращении стартера в течении 10с забирает ёмкость 300А х 10с = 3000 Ас = 0. 83 Ач, что составляет около 1.5% от ёмкости аккумулятора.
При медленном же разряде участвуют не только поверхностные слои активной массы, но и глубинные, потому и разряд происходит более глубокий. Однако это не означает, что стартерные режимы не так губительны для батареи — стартером точно также можно разрядить батарею до критической величины.
Каковы же признаки выхода из строя батареи? Батарея не заряжается, плотность низкая и не повышается в процессе заряда. Большой саморазряд — батарея зарядилась, но не держит заряд. Можно попытаться потренировать батарею, однако если произошло осыпание активной массы пластин, либо кристаллизация сульфата свинца, то это уже не исправить.
Вообще, освоить способ оценки степени возможной разрядки батареи от каких-либо действий (в том числе и осознанных) не составит большого труда. Необходимо усвоить несколько истин и запомнить несколько цифр.
Батарея начинает принимать заряд лишь только после прогрева электролита до положительной температуры (как вы понимаете, при температуре воздуха -20°С температура электролита в батарее хранящегося на свежем воздухе автомобиля будет примерно такой же. )
Коэффициент полезного действия процесса зарядки составляет примерно 50%.
Каждый автомобильный генератор характеризуется следующими показателями:
ток отдачи генератора при работе двигателя на холостом ходу.
ток отдачи генератора при работе двигателя на номинальных оборотах.
Для ВАЗовских автомобилей эти цифры имеют следующие значения:

Таблица 1
Модель автомобиля…………………..2101-2106……2108-2109……2110
ток отдачи на холостом ходу…………….16………………24…………..35
ток отдачи на номинальных оборотах 42……………….55…………..80

Как видно из таблицы, на последних моделях автомобилей Волжского автозавода устанавливаются генераторы, имеющие характеристики тока отдачи, в два раза превосходящие по величине характеристики генераторов первых моделей.

И наконец, примерное потребление энергии автомобильными потребителями:

Таблица 2
потребитель……….ток, А (приблизительно)
зажигание. …………….2
габариты……………….4
ближний свет…………9
дальний свет………..12
обогрев стекла……10-11
стеклоподьемник…20-30

вентилятор отопителя:
1-я скорость…………5-7
2-я скорость……….10-11
стеклоочистители…3-5
магнитола…………….5
ИТОГО……………….38-48

Таким образом, оставленные включенными габариты за три часа «съедят» 4А х 3ч= 12 Ач ёмкости батареи, что соответствует разряду приблизительно на 20%. Это не страшно для одного раза. Однако повторив это ещё раз, Вы уже рискуете не завести свою машину, особенно, если дело происходит зимой, т.к. разряд составит порядка 40% (тем более, что к тому же зимой батареи, как правило, эксплуатируются заряженными далеко не на 100%).
Аналогично можно прикинуть, что Вы имеете при продолжительной работе двигателя на холостом ходу. Как уже показано выше, ток отдачи генератора автомобиля ВАЗ-2108 на холостом ходу составляет 24А. Вычитаем из этой величины 2А, необходимые для обслуживания системы зажигания. Остается 22А. Используя таблицу 2, нетрудно прикинуть, что можно включать с тем, чтобы хоть немного досталось бы и аккумулятору (при этом помните про КПД зарядки, составляющий 50%).
Для владельцев иномарок с автоматической коробкой передач картина ещё более сложная. Обычно, стоя в пробке или на светофоре, Вы не переключаетесь на нейтраль, а давите ногой на тормоз. Это понижает обороты двигателя от стандартных 800-900 об./мин. до 600-700 об./мин., что, соответственно понизит ток, выдаваемый генератором, а стоп-сигналы добавят ещё пару ампер потребления тока. Да и обогрев заднего стекла у немцев, например, существенно мощнее, чем у отечественных автомобилей.
Следует знать, что зимние условия эксплуатации автомобиля в принципе очень тяжелы для аккумуляторной батареи. Наверняка будут полезны следующие данные. Результаты проводимых в ГДР исследований говорят о том, что при эксплуатации автомобиля в очень тяжелых условиях (испытания по так называемому режиму «город-зима-ночь») аккумулятор получает порядка 1Ач в час

3.

Терминология Аккумуляторная батарея — один из основных элементов электрооборудования автомобиля, поскольку она накапливает и хранит электроэнергию, обеспечивает запуск двигателя в различных климатических условиях, а также питает электроприборы при неработающем двигателе.
Автомобильные свинцово-кислотные 12-вольтовые АКБ состоят из 6-ти последовательно соединенных элементов (банок), объединенных в общий корпус. Каждая банка имеет газоотвод, конструкции которого могут существенно отличаться.
Электролит представляет собой раствор серной кислоты в дистиллированной воде (для средней полосы России плотностью 1.27-1.28 г/см3 при t=+20°С). Кипение электролита — бурное выделение газа при электролитическом разложении воды с выделением кислорода и водорода. Это происходит во время заряда батареи.
Саморазряд — самопроизвольное снижение ёмкости АКБ при бездействии. Скорость саморазряда зависит от материала пластин, химических примесей в электролите, его плотности, от чистоты верхней части корпуса батареи и продолжительности ее эксплуатации.
Напряжение полностью заряженной аккумуляторной батареи без нагрузки (ЭДС — электродвижущая сила) должно находиться в пределах 12.6-12.9 В. Напряжение в бортовой сети автомобиля при работающем двигателе несколько выше, чем на клеммах АКБ, и должно находиться в пределах 14.0-14.2 В (0,2 В от крайних значений). Значение напряжения ниже 13.8 В ведет к недозаряду батареи, а выше 14.4В — к перезаряду, что одинаково пагубно сказывается на ее сроке службы.
Полярность аккумуляторной батареи — термин, определяющий расположение токосъемных выводов на ее корпусе. На зарубежных батареях полярность может быть прямой или обратной, т. е. ориентировка положительного и отрицательного выводов относительно корпуса может быть различной. По российскому стандарту (если смотреть со стороны выводов) отрицательный (-) должен располагаться справа, положительный (+) слева.
Емкость батареи — способность батареи принимать и отдавать энергию — измеряется в ампер-часах (Ач). Для оценки ёмкости батареи принята методика 20-ти часового разряда током 0. 05С20 (т.е. током, равным 5% от номинальной ёмкости). Т.е., если ёмкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75 А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей ёмкостью 60Ач полный 20-ти часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда — 3А.
Данная характеристика определяет возможность питать потребителей в экстремальной ситуации (при отказе генератора). Характеризуется объемом активной массы.
Значение тока холодного старта при -18°С (по DIN) — Величина тока, которую батарея способна отдать при пуске двигателя при температуре -18°С. Наиболее важная характеристика, напрямую сказывающаяся на пуске двигателя. Ведь при -20°С ток, потребляемый стартером, составляет порядка 300А. (Для пуска в летнее время горячего двигателя этот же показатель равен 100-120А.) Значение стартового тока определяется конструкцией батареи, пластин, сепараторов. Сепараторы карманного типа без каких-либо других дополнений увеличивают напряжение батареи на 0.3В, одновременно улучшая стартовые характеристики. Чем ниже внутреннее сопротивление батареи, тем выше стартовый ток, тем надежнее пуск двигателя при низких температурах.
Резервная ёмкость — время, в течении которого батарея сможет обеспечить работу потребителей в аварийном режиме. Величина резервной ёмкости, выраженная в минутах, последнее время все чаще проставляется изготовителями батарей после значения тока холодного старта.
Корпус современных АКБ изготавливается из пластмассы, в большинстве случаев полупрозрачной, позволяющей контролировать уровень электролита.
Необслуживаемые батареи. Сразу следует оговориться, что этот термин не должен пониматься буквально и восприниматься как руководство к бездействию. Это название говорит об улучшенных потребительских свойствах батареи. Необслуживаемые АКБ требуют долива воды не чаще одного раза в год при условии использования их на автомобилях с исправным электрооборудованием и среднегодовым пробегом 15-20 тыс. км. Встречаются конструкции, исключающие всякое вмешательство на всем протяжении срока службы, но они особенно критичны к состоянию автомобильного электрооборудования.
Большинство необслуживаемых батарей выпускаются заводами-изготовителями, залитыми электролитом. Так как эти батареи имеют значительно меньший саморазряд, они могут храниться от 6 месяцев до 1 года без подзаряда. Саморазряд новых необслуживаемых батарей за 12 месяцев может составить до 50% от номинальной ёмкости.

4. Маркировка АКБ

На современные аккумуляторные батареи наносится следующая маркировка:

Некоторые батареи имеют такую маркировку:

Несмотря на то, что после ёмкости стоит значение 280А, цифра, интересующая нас и показывающая ток холодного старта по принятому у нас стандарту DIN равна 255А.
Обозначения основных характеристик на батареях различных производителей отличаются друг от друга. Большинство европейских производителей и значительная их часть в Азии руководствуются промышленным стандартом Германии DIN 43539 часть 2, который оговаривает два основных параметра: ёмкость батареи, измеряемую в ампер-часах (Ач) при +25°С, и ток стартерного разряда в амперах (А) при -18°С.
Батареи американских производителей испытываются по требованию американского стандарта SAE J537g, который включен в международный стандарт BCI и также вводит два основных параметра: резервную ёмкость, измеряемую в минутах при +27°С, и ток холодной прокрутки — в амперах при -18С. Стандарт SAE не предусматривает измерение ёмкости батареи в ампер-часах.
Первый рассматривает способность батареи к длительным разрядам меньшими токами, второй — разряд большими токами, но за меньший отрезок времени.
Пересчет значения тока стартерного разряда по европейскому стандарту DIN в ток холодной прокрутки по американскому стандарту SAE может производиться с помощью экспериментальных коэффициентов. Для батарей ёмкостью до 90Ач используется коэффициент 1.7, т. е. ISAE = 1.7 IDIN. Для батарей ёмкостью от 90 до 200 Ач используется коэффициент 1.6, т. е. ISAE = 1.6 IDIN.
В настоящее время в Европе наряду с немецким стандартом DIN введен новый единый стандарт En — 60095-1/93.
Кроме того, на необслуживаемых батареях проставляется соответствующая надпись. Чаще всего на русском, английском или немецком языке (либо на языке производителя, как например, на испанских батареях «Tudor»).

5. Выбор и покупка АКБ

Убедитесь, что выбираемая батарея соответствует конструктивным особенностям вашего автомобиля (ёмкость, место установки, способ крепления, полярность, форма и размер токосъемных выводов). Специализированные торговые фирмы имеют каталоги всего ассортимента, в которых систематизирована информация о модификациях и технических характеристиках.
Нецелесообразно на автомобиль с устаревшей системой электрооборудования устанавливать батарею, исключающую долив воды. Это приведет к сокращению ее срока службы или отказу.
Емкость батареи не должна существенно отличаться от указанной заводом-изготовителем автомобиля. Несоблюдение этого условия приводит к резкому сокращению службы, как батареи, так и стартера.
Очень неплохо знать рекомендуемую величину пускового тока для Вашего автомобиля. На многих (японских) автомобилях устанавливаются стартёры с редуктором. Это позволяет существенно уменьшить величину пускового тока, а значит существенно продлить жизнь Вашего аккумулятора.
Внимательно изучите текст гарантийного талона. Обратите особое внимание на те разделы, где перечислены: случаи, исключающие гарантийное обслуживание; адреса гарантийных мастерских; условия эксплуатации.
Маркировка аккумулятора должна иметь ссылку на стандарт (DIN, SAE, En или другие). В маркировке по стандарту SAE не указывается значение ёмкости в ампер-часах (Ач). Указание ёмкости в Ач в стандарте SAE – косвенный признак подделки. Наиболее подвержены подделкам дорогие аккумуляторы известных фирм-изготовителей, поэтому приобретать их лучше в торговых фирмах, заслуживающих доверие.
Большинство фирм-изготовителей кодирует дату выпуска АКБ. Современные необслуживаемые батареи допускают достаточно длительное хранение без существенной потери своих потребительских свойств, поэтому дата изготовления менее актуальна. Предпочтительнее приобретать залитый качественным заводским электролитом аккумулятор. Он готов к работе, легко поддается проверке. Не залитый сухозаряженный аккумулятор требует дополнительного времени и затрат на подготовку к эксплуатации.
Не спешите отдать деньги! Вы вправе требовать проверки аккумулятора. Первым делом сдерите с него защитную упаковочную пленку, какой бы красивой она ни была, и убедитесь, что корпус не поврежден – такое случается довольно часто. Затем попросите продавца измерить плотность электролита – она не должна быть ниже номинальной более чем на 0,02 г/см3 и одинаковой во всех банках, что соответствует примерно 80-процентной заряженности батареи. Последнюю проверку следует провести с нагрузочной вилкой – ее вольтметр должен показать 12.5–12.9 В при отключенной нагрузке, а при включенной – не опускаться в течение 10 секунд ниже 11В.
В случае отклонения от этих значений, батарея может оказаться частично или полностью непригодной к эксплуатации.
Если вам отказывают в проверке аккумулятора, не могут подтвердить качество товара сертификатом, гарантийным талоном, то лучше отказаться от покупки.

6. Установка АКБ

Перед установкой батареи обязательно полностью удалите с нее полиэтиленовую пленку. Газоотводные отверстия должны быть открытыми. Обратите внимание на правильность подключения. Клеммы АКБ рекомендуется зачистить и после закрепления смазать Литолом-24. Это делается для предохранения контактов от попадания влаги и окисления места контактов. Особенно это касается силовых проводов с медными (а не свинцовыми) наконечниками.
Очень важно уделить внимание проводам. Клеммы необходимо зачистить не только со стороны аккумулятора, но и с другой стороны. Место, куда крепится массовый провод (-) надо тоже тщательно зачистить от краски, масла и прочей грязи. Контакт затянуть туго. Это же касается клеммы на стартёре. Невнимание к проводам и контактам может очень сильно «выйти боком» зимой на морозе.
Батарея должна стоять на своём месте жёстко. Болтание её в крепёжных элементах недопустимо. Дополнительная вибрация скажется на долговечности батареи. Замыкание и осыпание пластин в банках чаще всего происходят именно из-за вибрации.
Обратите внимание, что на многих автомобилях батарея стоит довольно близко к выпускному коллектору. То есть летом ей будет довольно жарко, а это для батареи очень плохо! На «правильных» машинах предусмотрена термоизоляция АКБ от двигателя.

7. Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию

Условия эксплуатации оказывают существенное влияние на срок службы аккумуляторной батареи. Частые запуски двигателя и поездки на короткие расстояния, неисправности электрооборудования (стартер, генератор, реле-регулятор), дополнительные потребители электроэнергии, несвоевременное обслуживание, ненадежное крепление батареи способны сильно сократить срок ее службы.
При продолжительном движении по трассе батарея может перезаряжаться (кипеть) — в городе с малыми пробегами и «пробками» она, как правило, разряжается (см. выше).
Генератор (при холостых оборотах двигателя) не обеспечивает работу большинства штатных потребителей, не говоря о дополнительных. Зимой ситуация усугубляется. К включенным габаритным огням, ближнему свету фар, стоп-сигналам, указателям поворота, аудиоаппаратуре добавляются обогрев заднего стекла и вентилятор отопителя. Ежедневный недозаряд батареи постепенно уменьшает ее ёмкость, что в итоге приводит к невозможности запуска двигателя стартером.
Отказ аккумуляторной батареи может быть вызван и током утечки в электрооборудовании автомобиля. Это происходит, когда при отключении всех потребителей один или часть из них остается включенным в электрическую цепь (неисправны выключатель или реле). Виновником может быть и сигнализация. После глубокого разряда АКБ может не восстановить свою первоначальную номинальную ёмкость. Батарея не сможет нормально работать, если для запуска двигателя требуется продолжительное включение стартера (неисправны системы питания, зажигания).

7.1. Обслуживание АКБ в процессе эксплуатации сводится к проверке и приведению в соответствие с требованиями: уровня и плотности электролита; чистоты и надежности крепления электрических соединений батареи с корпусом автомобиля, параметров электрооборудования, крепления батареи. Необходимо также следить за правильным натяжением ремня генератора, очищать и смазывать выводы и клеммы, содержать батарею в чистоте. Протирайте верхнюю поверхность водным раствором питьевой соды. Доведение плотности электролита до требуемой производится путем заряда батареи от стационарного зарядного устройства.
Значение зарядного тока в амперах (А) не должно превышать 1/10 ёмкости батареи (упрощенно).

7.2. Продление жизни новой батарее
Коротко об этом сказать трудно. В первую очередь, следует залить электролит, точно соответствующий не только климатической зоне, но и сезону эксплуатации. Если батарея будет работать только в теплое время года, то плотность электролита может быть 1.20 г/см3, а если до -15°С — 1.24 г/см3 и т.д. Такая точность, безусловно, снизит скорость сульфатации пластин, следовательно, увеличит долговечность батареи.
На срок службы АКБ значительно влияет средняя степень заряженности, которая зависит от исправности реле-регулятора. Необходимо, чтобы эта величина поддерживалась не ниже 75%.

справка:
Установлено, что отклонение регулируемого напряжения на 10…12% вверх или вниз от оптимального сокращает срок службы батареи в 2…2.5 раза.

Во-первых, отрегулируйте двигатель так, чтобы он легко заводился с пол-оборота. Это предохранит АКБ от глубокого разряда. При пуске двигателя стартером через аккумуляторную батарею проходит ток в несколько сот Ампер, что не способствует ее долговечности. Поэтому, чем легче пуск двигателя, тем лучше для АКБ: она прослужит дольше.

справка:
Сокращение времени работы стартера вдвое при шести-восьми ежедневных пусках повышает срок службы аккумуляторной батареи приблизительно в 1.5 раза.

Во-вторых, отрегулируйте при необходимости реле-регулятор, чтобы напряжение было в пределах 13.8…14.4В. Это одно из важнейших условий. В-третьих, никогда не позволяйте снизиться уровню электролита в банках ниже требуемого.

справка:
Несвоевременная доливка в аккумуляторы дистиллированной воды может снизить срок службы батареи на 30%.

Эти простые советы, продлят жизнь АКБ.

Кроме этого, специалисты советуют при наличии зарядного устройства при любой возможности (например, на ночь) ставить аккумуляторную батарею на подзарядку малым током — около 1…2А. Для этого можно АКБ не снимать с автомобиля. Только эта операция, если ее проделывать регулярно, не реже одного раза в месяц, увеличивает срок службы батареи, по крайней мере, на год.

7.3. Зарядка аккумулятора зарядным устройством
Ну а теперь как заряжать? Зарядные устройства бывают с ручной и автоматической регулировкой (Орион PW-270, Орион PW-320) или автоматические (все остальные зарядные устройства Орион). Перед зарядкой необходимо открыть все газовые каналы: вывернуть пробки, снять крышки банок.
При зарядке важны три параметра: напряжение, ток зарядки и время. Когда аккумулятор частично процентов на 25 разряжен, то начальный ток заряда при включении выпрямителя может резко скакнуть вверх. Отрегулируйте его на зарядный ток около 1/10 ёмкости аккумулятора или меньше (это общепринятое правило заряда кислотных батарей). Т.е., если у Вас батарея имеет маркировку 55Ah — выставляем ток около 5.5А.
Если необходимо зарядить батарею в кратчайшее время, можно выставить и больший ток. В соответствии с законом Вудбриджа который гласит: сила зарядного тока (в амперах) не должна превышать величину заряда (в ампер-часах), недостающего до полной ёмкости акуммулятора. При этом зарядное устройство должно автоматически снижать ток при повышении напряжения или выключаться при достижении порогового напряжения на батарее. В противном случае (если ЗУ этого не делает) необходимо непрерывно контролировать зарядный ток и напряжение в ручную.
Далее в процессе зарядки напряжение будет расти, а ток уменьшаться. Считается, если ток не уменьшается в течение последних 2-3 часов, то аккумулятор заряжен. Важно помнить, что нельзя вести заряд большим током более 25 часов. Электролит сильно нагреется и выкипит, пластины от нагрева может повести и они замкнут друг на друга. Обычно нормальное время полного заряда около 15 часов.
Иногда необходимо выровнять плотность небольшим током. Например, если плотность электролита в разных банках 1.23, 1.25. Включив зарядное устройство, устанавливаем ток зарядки порядка 1-2А. Данное значение у разных АКБ- разное и зависит от многих факторов: конструкции, пассивационного материала пластин, состояния батареи и т.д. Время такой зарядки до двух суток. Особенно это необходимо делать после того, как аккумулятор разряжен в ноль бесплодными попытками завести двигатель. При чём, делать это надо сразу, пока не началась сульфатация пластин.
Батареи, исключающие долив воды, должны заряжаться только устройствами с автоматическим поддержанием зарядного напряжения. Несоблюдение этого условия приведет к снижению их срока службы. Конкретные требования по режиму заряда, эксплуатации и обслуживанию должны быть изложены в инструкции или гарантийном талоне, прилагаемом к батареям.
В настоящее время разные производители обозначают разное напряжение окончания заряда. Как правило, оно составляет от 15 до 16В (для батарей устаревших конструкций, с применением в качестве пассивирующего материала сурьмы — меньше). На самом деле, порог ограничения напряжения автоматического зарядного устройства 15 или 16 вольт (для батареи с прописанными, для полного заряда, 16ю вольтами, например Varta) влияет только на время заряда последних 2-4% емкости.
Для доведения уровня электролита до нормы недопустимо использовать электролит! В аккумуляторную батарею доливают только дистиллированную воду. Не используйте воду сомнительного происхождения. При частом выкипании проверьте электрооборудование автомобиля.
Необходимо знать, что при сильном снижении уровня электролита внутри корпуса аккумулятора может образоваться опасная концентрация газовой смеси. Чтобы исключить вероятность взрыва, нельзя подносить к батарее открытое пламя (даже сигарету) и допускать искрение электроконтактов. Системы газоотвода некоторых современных батарей более взрывобезопасны. В средней полосе России АКБ не требуют корректировки плотности электролита при смене сезонов.
Перед зимней эксплуатацией автомобиля сделайте обслуживание не только аккумуляторной батареи (см. выше), но и систем, влияющих на запуск двигателя. Обязательно залейте моторное масло, соответствующее сезону. Для облегчения запуска двигателя в сильные морозы занесите батарею на несколько часов в теплое помещение.
Перед длительной зимней стоянкой также обслужите батарею, но не храните ее в теплом помещении, а оставьте на автомобиле со снятыми клеммами. Чем ниже температура, тем меньше скорость ее саморазряда.
Недопустимо оставлять на морозе разряженную батарею. Электролит низкой плотности замерзнет, и кристаллы льда приведут ее в негодность. Плотность электролита разряженного аккумулятора может снизиться до 1,09 г/см3, что приведет к его замерзанию уже при температуре -7°С. Для сравнения – электролит плотностью 1.28 г/см3 замерзает при t=-65°С.
Опрокидывание аккумуляторной батареи и слив электролита могут привести к замыканию пластин и выходу ее из строя.
Для борьбы с паразитными токами утечки введите себе привычку вытирать корпус батареи насухо от всякой нечисти. Если совсем в лом, то хотя бы делайте чистый круг вокруг плюсовой клеммы, чтобы разорвать паразитные электрические связи. Ну, а если Вы любите свою машину, то разведите немного соды в воде и протрите всю поверхность корпуса батареи и вытрете ее насухо. Все тряпки, которые прикасались к аккумулятору выбросить немедленно! А заодно проверите крепление батареи, уровень электролита и его плотность. Времени это займёт минут 10-15, а сэкономить может часы и кучу нервов.

8. Особенности эксплуатации АКБ в зимний период

Перво-наперво замерим плотность электролита во всех банках без исключения. Норма 1.27-1.28 г/см3. У Вас далеко не так? Значит, снимаем батарею и ставим на зарядку. И это однозначно! Ни в коем случае не пытаемся повысить плотность электролита добавлением концентрированной кислоты, какая бы низкая не была его плотность. Желаемого же результата — повышения ёмкости батареи при этом не произойдет.
Далее. Обязательно провести ревизию всех силовых проводов, клемм и контактов. Клеммы зачистить мелкой шкуркой. Контакты на АКБ тоже зачистить и затянуть. Можно затем смазать литолом, чтобы к контактам не попадала влага. С другой стороны силовых проводов так же провести ревизию контактов.

8.1. Прикуривание от другого автомобиля
Для российских автовладельцев нормальная ситуация, когда сосед просит «прикурить» его аккумулятор. Для этой нехитрой процедуры помимо автомобиля с заряженным аккумулятором, необходимы ещё и правильные провода. Не забываем, что по этим проводам у нас потечёт около 200 ампер!

На что нужно обратить внимание при покупке:
1. Толщина жилы медного провода. Сняв изоляцию с крокодила (зажима) можно увидеть саму жилу. Чем толще, тем лучше. Не обращайте внимание на толщину кабеля. Главное проводник тока, а не толщина изоляции.
2. Надежность крепления жилы к крокодилу провода прикуривателя. Медная жила д.б. облужена, затем обжата и припаяна. Если эти условия соблюдены, то потерь в месте соединения будет меньше. Все стартовые провода Орион 100% паяются.
3. Изоляция. Лучший вариант — морозоустойчивая резина или силикон. Зимой такие провода остануться эластичными.
4. Длинна проводов. Провода по длинне нужно выбирать не длинее, чем нужно.
5. Крокодилы (зажимы). При покупке обращайте внимание на толщину стали из которой они сделаны и силу пружины, а не габаритные размеры.
Чтобы не навредить сложным электронным системам вашей собственной машины, эта, казалось бы, элементарная процедура требует соблюдения строгой последовательности действий.
1. Соедините красный кабель с клеммой (+) на заряженном аккумуляторе.
2. Соедините другой конец красного кабеля с клеммой (+) на «севшем» аккумуляторе.
3. Соедините черный кабель с клеммой (-) на заряженном аккумуляторе.
4. Соедините другой конец черного кабеля с чистой точкой заземления на блоке двигателя или на шасси, главное — подальше от аккумулятора, карбюратора, топливных шлангов и т. п. В момент подсоединения будьте готовы к небольшой искре.
5. Следите, чтобы оба кабеля не касались движущихся деталей.
6. Попробуйте запустить автомобиль с «севшим» аккумулятором. Если двигатель не заведется, подождите несколько минут и повторите попытку. Если же заведется, дайте ему поработать несколько минут в таком положении. Если не заведется повторите попытку через 2-3 минуты.
7. При отсоединении кабеля следуйте описанной выше процедуре в обратной последовательности.

8.2 Запуск машины при помощи предпускового зарядного устройства Вымпел. Подключаете устройство, выставляете максимальный ток 18А, оживляете акумулятор в течении 10-15 мин. Затем не отключая зарядного устройства пробуете завести. Если не получилось повторяете попытку заново.

9. Особенности эксплуатации АКБ в летний перио

д Не удивляйтесь, если однажды вам будет трудно или вообще не завести машину в жаркую погоду. Теплое время года — такое же испытание, как и холод. Тепло ускоряет химические процессы. Неисправности и дефекты электрической системы автомобиля или аккумулятора незамедлительно скажутся на состоянии батареи. Но, скорее всего, узнаете вы об этом в самый неподходящий момент. Например, ночью во время дождя, когда придется включить освещение, вентиляцию и стеклоочистители. Поэтому не расслабляйтесь. Лето — самый подходящий период для покупки нового аккумулятора.
Летом автомобилист не сразу заметит, что в аккумуляторе плотность электролита и его уровень в банках недостаточные. Но чем выше температура окружающей среды, тем активнее электрохимические процессы. В результате электролиза кислород вступает во взаимодействие с пластинами, а ставший свободным водород испаряется. Таким образом, из электролита исчезает вода. Как только уровень раствора оказывается ниже уровня пластин, начинается сульфатация пластин (сульфат свинца растворяется в электролите, а затем оседает на поверхности пластин уже в виде крупных нерастворимых кристаллов и происходит изоляция пластин от электролита). Емкость батареи уменьшается. Электрохимические реакции останавливаются. Аккумулятор выходит из строя.
Имейте в виду, что во время длительного хранения аккумулятора происходит саморазряд (снижение ёмкости). Оставлять батарею в разряженном состоянии не рекомендуется: в этом случае вода испаряется, и открываются пластины. А дальше все, как описано выше.
Саморазряд увеличивается от высокой температуры, грязи и электролита (воды) на крышке батареи. Еще одна причина возникновения паразитных токов — неодинаковая плотность электролита в разных банках и на разных уровнях. Это может произойти после доливки большого количества воды. Чтобы избежать неприятностей, зарядите аккумулятор или проедьте на машине, чтобы плотность раствора сравнялась. Есть еще один совет: доливайте дистиллированную воду в аккумулятор при работающем двигателе. Это обеспечит ее перемешивание с кислотой.
Ускорение электролиза способствует уплотнению активной массы. Этой “болезнью” страдают отрицательные пластины, активная масса которых во время эксплуатации постепенно уплотняется, а ее пористость уменьшается. Доступ электролита внутрь отрицательных пластин затрудняется, что снижает ёмкость батареи. К тому же уплотнение активной массы может сопровождаться образованием трещин и отслаиванием.
Пластины коробятся при увеличении силы зарядного тока, при коротком замыкании, понижении уровня электролита, частом и продолжительном включении стартера, когда батарея нагружается разрядным током большой силы. Чаще короблению подвержены положительные пластины, при этом в их активной массе образуются трещины, и она (активная масса) начинает выпадать из решеток.
Причиной выпадения активной массы из решеток пластин может стать длительная перезарядка, плохое крепление пластин, вибрация и т.д. Осыпающийся активный слой в конце-концов замыкает пластины, сокращает мощность и срок службы. В современных аккумуляторах пластины помещаются в конверт-сепараторы; осадок выпадает, но короткого замыкания удается избежать.
Летом вентиляционные отверстия забиваются пылью. Чтобы батарея не лопнула и не взорвалась следите за чистотой аккумулятора. Пробки заливных отверстий должны быть плотно закрыты.

Как сохранить свой аккумулятор летом?
Во-первых, следите за уровнем электролита и регулярно доливайте дистиллированную воду. Во-вторых, не оставляйте батарею незаряженной. В-третьих, следите за чистотой корпуса. В-четвертых, следите за состоянием электрической системы автомобиля. Неисправный стартер и генератор совершенно незаметно “подготовят” батарею к зиме и с первыми морозами она откажет.
Если вы планируете заменить аккумулятор, лучше не ждать до осени. В сезон выбор значительно меньше, цены выше, а желающих больше. В любом случае потребуется помощь подготовленного продавца-консультанта. Летом он сможет больше уделить вам времени.

10. Вопросы безопасности

Помните, что опасность возгорания кислорода и водорода, выделяющихся во время зарядки (а также после ее завершения), вполне реальна.
Хотя большинство серьезных производителей оборудуют крышки аккумуляторов ограничителями пламени, призванными предотвратить его попадание внутрь аккумулятора, подобная вероятность по-прежнему сохраняется.
Помните также, что искра возникает не только при отсоединении клеммы. Статического электричества от синтетической одежды может оказаться достаточно, чтобы вызвать взрыв.
Взрыв аккумулятора можно сравнить по мощности с выстрелом из ружья калибра 12мм. Результат представляет собой жуткое зрелище, и происходит это чаще, чем вы можете себе представить. При том, что взрыв, вероятно, не будет смертельным, он может серьезно травмировать вас, особенно лицо, так как осколки пластика разлетаются во все стороны. Поэтому всегда следует быть в защитных очках.
Если вдруг позарез понадобилось отсоединить аккумулятор на машине с работающим мотором (лучше, конечно, не подвергать свой автомобиль таким испытаниям), прежде надо включить как можно больше потребителей электроэнергии: печку, фары, противотуманки, «дворники». Если этого не сделать, то может сгореть регулятор напряжения, а следом откажет электрооборудование и в том числе — системы управления двигателем. А для начала загляните в инструкции: позволяет ли она вообще производить такую операцию. Ведь на автомобилях некоторых марок, напичканных современной аппаратурой, любое отключение аккумулятора выводит из строя сложные электронные системы.

11. Хранение аккумуляторной батареи

1.снимите аккумулятор с машины (оставьте на машине со снятыми клеммами), очистите от грязи, полностью зарядите.
2.при отсутствии возможности подзарядки во время хранения АКБ можно рекомендовать следующий способ. Электролит в аккумуляторе необходимо заменить 5-процентным раствором борной кислоты. Перед заменой электролита АКБ полностью заряжают, а затем сливают электролит в течение 15 минут. Затем ее сразу же промывают дважды дистиллированной водой, выдерживая воду по 20 минут. После промывки наливают раствор борной кислоты, заворачивают пробки с открытыми вентиляционными отверстиями, вытирают батарею и ставят на хранение. Саморазряд аккумуляторов с раствором борной кислоты практически отсутствует.

Справка
Для приготовления 5-процентного раствора борной кислоты необходимо в 1 литре дистиллированной воды, нагретой до 50. ..60°С, растворить 50г борной кислоты. Раствор заливают в аккумуляторы при температуре 20…30°С.

Хранить батарею надо при температуре не ниже 0°С, поскольку заливаемый 5-процентный раствор борной кислоты может замерзнуть. А для ввода такой батареи в действие из нее выливают раствор борной кислоты в течение 15…20 минут и сразу же заливают сернокислый электролит плотностью 1.38…1.40 г/см3 для нашей зоны. После 40-минутной пропитки пластин электролитом АКБ можно устанавливать на автомобиль, если плотность электролита не уменьшилась ниже 1.24…1.25 г/см3. Если она стала ниже, следует откорректировать плотность отбором слабого раствора и добавлением электролита плотностью 1.40 г/см

12. Приложения

12.1. Реанимация аккумулятора
Реанимация аккумулятора. Старый фирменный аккумулятор может послужить еще, если его правильно восстановить! Итак, начнём. Имеем на руках убитый или почти убитый аккумулятор.
Нам понадобятся некоторые материалы и инструменты:
1) Свежий электролит (номинальной + желательно повышенной плотности)
2) Дистиллированная вода.
3) Измеритель плотности электролита (ареометр). Например ареометр производства НПП «Орион CПб»

4) Зарядное устройство, способное обеспечить малые (0.05-0.4А) токи зарядки.
5) Маленькая клизма (простите, надо!) и пипетка для наливных целей.
6) Нагрузочная вилка. НПП «Орион СПб» производит 4 модели: от простых и дешевых НВ-01, НВ-02, до профессиональных НВ-03, НВ-04.

Для начала определимся с возможными неисправностями:
1) Засульфатированность пластин — ёмкость аккумулятора падает почти до нуля.
2) Разрушение угольных пластин — при зарядке электролит становится черным.
3) Замыкание пластин — электролит в одной из секций аккумулятора выкипает, секция греется. (Тяжелый случай, но иногда небезнадежный)
4) Перемёрзший аккумулятор — распухшие бока, электролит при заряде сразу вскипает (многочисленные замыкания пластин) — тут уж ничем не помочь, аминь, упокой Господь его душу!

Начнем с конца списка. (п.3) При замыкании пластин ни в коем случае не пытайтесь его заряжать! Начинаем промывку дистиллированной водой. Не бойтесь переворачивать и трясти аккумулятор, хуже уже не будет. Промывайте его до тех пор, пока не перестанет вымываться угольная крошка (надеюсь, этот момент наступит, иначе прекратите этот мазохизм). При промывке часто замыкание пластин устраняется, и мы переходим от пункта (3) к пункту (2). После промывки и вытряхивания всякого мусора из недр аккумулятора приступаем к пункту (1), а именно к устранению отложений солей на пластинах аккумулятора. Следуйте инструкциям к присадке. Мой опыт может отличаться от того, что вы прочтёте в инструкции. Далее я делаю так:
1) Заливаем аккумулятор электролитом номинальной плотности (1.28 г/см3).
2) Добавляем присадку, исходя из объёма аккумулятора (см. инструкцию)
3) Даём электролиту выдавить воздух из секций, а присадке — раствориться в течении 48 часов (!), при необходимости доливаем электролит до номинального уровня. Кстати, присадку можно растворить в электролите до заливки в аккумулятор, если, конечно, она хорошо растворяется.
4) Подключаем зарядное устройство (не забудьте снять пробки!). НО МЫ НЕ БУДЕМ ЕГО ЗАРЯЖАТЬ! НЕ СЕЙЧАС! Сначала мы будем гонять его по циклу «зарядка-разрядка», иначе «тренировка», то есть заряжать и разряжать его, пока не восстановится нормальная ёмкость. Выставляем ток зарядки в районе 0.1- 0.2 А и следим за напряжением на клеммах. Не давайте электролиту кипеть или нагреться! Если необходимо, уменьшите зарядный ток, пузырьки газа и перегрев разрушают аккумулятор! Заряжайте, пока напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет 2.3 — 2.4В на каждую секцию, т.е. для 12-вольтового аккумулятора — 13.8-14.4 В.
5) Уменьшаем зарядный ток вдвое и продолжаем зарядку. Зарядку аккумулятора прекращаем, если в течении 2 часов плотность электролита и напряжение на клеммах остаются неизменными.
6) Доводим плотность до номинальной доливкой электролита повышенной плотности (1.4) или дистиллированной воды.
7) Разряжаем аккумулятор через лампочку током примерно в 0. 5А до падения напряжения на клеммах до 1.7В на элемент. Для 12-вольтового аккумулятора эта величина составит 10.2В, для 6-вольтового 5.1 соответственно. Из имеющихся величин тока разряда и времени разряда вычисляем ёмкость нашего аккумулятора. Если она ниже номинальной (4 ампер-часа), то:
 Повторяем цикл заряда с начала до тех пор, пока ёмкость аккумулятора не приблизится к номинальной.
9) Добавляем в электролит ещё немного присадки и закрываем отверстия аккумулятора. ВСЁ!!! Мы имеем на руках рабочий аккумулятор, который, иногда способен проработать дольше китайского!

Дальше обращаемся с аккумулятором, как положено.

12.2. Ещё несколько способов, основанных на использовании электрического тока.

Способ первый — простой. Электролит заменить дистиллированной водой и зарядить аккумулятор или батарею очень небольшим (примерно 0.01 ёмкости) током. При этом в банках степень сульфатации снижается и образуется электролит, который заменять не нужно. После двух часов зарядки ее прекращают на такое же время. А затем снова повторяют.
Доказано, что после одного-трех таких циклов степень сульфатации резко снижается.

Второй способ — наиболее трудоемкий, но в безвыходном положении его тоже можно применить. Он химический, включает следующие операции: заряд батареи в течение 2…3 часов, слив электролита из банок, двух-трехкратная их промывка дистиллированной водой, заправка 2.5-процентным (25 г на 1 л) раствором питьевой соды и выдержка в течение 2…3 часов, слив раствора, заправка 2…3-процентным раствором повареной соли, заряд батареи в течение 1ч, слив раствора, промывка 4-процентным раствором питьевой соды, полный (из расчета 150-процентной ёмкости) заряд батареи, третья промывка банок, заправка их электролитом, полный (150-процентной ёмкости) заряд батареи.

Схемы подключения светодиодов к 220В и 12В

Рассмотрим способы включения лед диодов средней мощности к наиболее популярным номиналам 5В, 12 вольт, 220В. Затем их можно использовать при изготовлении цветомузыкальных устройств, индикаторов уровня сигнала, плавное включение и выключение. Давно собираюсь сделать плавный искусственный рассвет , чтобы соблюдать распорядок дня. К тому же эмуляция рассвета позволяет просыпаться гораздо лучше и легче.

Про подключение светодиодов к 12 и 220В читайте в предыдущей статье, рассмотрены все способы от сложных до простых, от дорогих до дешёвых.

Содержание

• 1. Типы схем
• 2. Обозначение на схеме
• 3. Подключение светодиода к сети 220в, схема
• 4. Подключение к постоянному напряжению
• 5. Самый простой низковольтный драйвер
• 6. Драйвера с питанием от 5В до 30В
• 7. Включение 1 диода
• 8. Параллельное подключение
• 9. Последовательное подключение
• 10. Подключение RGB LED
• 11. Включение COB диодов
• 12. Подключение SMD5050 на 3 кристалла
• 13. Светодиодная лента 12В SMD5630
• 14. Светодиодная лента RGB 12В SMD5050

Типы схем

Схема подключения светодиодов бывает двух типов, которые зависят от источника питания:

1. светодиодный драйвер со стабилизированным током;
2. блок питания со стабилизированным напряжением.

В первом варианте применяется специализированный  источник, который имеет определенный стабилизированный ток, например 300мА. Количество подключаемых LED диодов ограничено только его мощностью. Резистор (сопротивление) не требуется.

Во втором варианте стабильно только напряжение. Диод имеет очень малое внутреннее сопротивление, если его включить без ограничения Ампер, то он сгорит. Для включения  необходимо использовать токоограничивающий резистор.
Расчет резистора для светодиода можно сделать на специальном калькуляторе.

Калькулятор учитывает 4 параметра:

• снижение напряжения на одном LED;
• номинальный рабочий ток;
• количество LED в цепи;
• количество вольт на выходе блока питания.

Разница кристаллов

Если вы используете недорогие LED элементы китайского производства, то скорее всего у них будет большой разброс параметров. Поэтому реальное значение Ампер цепи будет отличатся и потребуется корректировка установленного сопротивления. Чтобы проверить насколько велик разброс параметров, необходимо включить все последовательно. Подключаем питание светодиодов и  затем понижаем напряжение до тех пор, когда они будут едва светиться. Если характеристики отличаются сильно, то часть LED будет работать ярко, часть тускло.

Это приводит к тому, что на некоторых элементах электрической цепи мощность будет выше, из-за этого они будут сильнее нагружены.  Так же будет повышенный нагрев, усиленная деградация, ниже надежность.

Обозначение на схеме

Для обозначения на схеме используется две вышеуказанные пиктограммы. Две параллельные стрелочки указывают, что светит очень сильно, количество зайчиков в глазах не сосчитать.

Подключение светодиода к сети 220в, схема

Для подключения к сети 220 вольт используется драйвер, который является источником стабилизированного тока.

Схема драйвера для светодиодов бывает двух видов:

1. простая на гасящем конденсаторе;
2. полноценная с использованием микросхем стабилизатора;

Собрать драйвер на конденсаторе очень просто, требуется минимум деталей и времени. Напряжение 220В снижается за счёт высоковольтного конденсатора, которое затем выпрямляется и немного стабилизируется. Она используется в дешевых светодиодных лампах. Основным недостатком является высокой уровень пульсаций света, который плохо действует на здоровье. Но это индивидуально, некоторые этого вообще не замечают. Так же схему сложно рассчитывать из-за разброса характеристик электронных компонентов.

Полноценная схема с использованием специализированных микросхем обеспечивает лучшую стабильность на выходе драйвера. Если драйвер хорошо справляется с нагрузкой, то коэффициент пульсаций будет не выше 10%, а  в идеале 0%. Чтобы не делать драйвер своими руками, можно взять из неисправной лампочки или светильника, если проблема у них была  не с питанием.

Если у вас есть более менее подходящий стабилизатор, но сила тока меньше или больше, то её можно подкорректировать с минимум усилий. Найдите технические характеристики на микросхему из драйвера. Чаще всего количество Ампер на выходе задаётся резистором или несколькими резисторами, находящимися рядом с микросхемой. Добавив к ним еще сопротивление или убрав один из них можно получить необходимую силу тока. Единственное нельзя превышать указанную  мощность.

Подключение к постоянному напряжению

..

Далее будут рассмотрены  схемы подключения светодиодов к постоянному напряжению. Наверняка у вас дома найдутся блоки питания со стабилизированный  полярным напряжением на выходе. Несколько примеров:

1. 3,7В – аккумуляторы от телефонов;
2. 5В – зарядные устройства с USB;
3. 12В – автомобиль, прикуриватель, бытовая электроника, компьютер;
4. 19В – блоки от ноутбуков, нетбуков, моноблоков.

Самый простой низковольтный драйвер

Простейшая схема стабилизатора тока для светодиодов состоит из линейной микросхемы LM317 или его аналогов. На выходе таких стабилизаторов может быть от 0,1А до 5А. Основные недостатки это невысокий КПД и сильный нагрев. Но это компенсируется максимальной простотой изготовления.

Входное до 37В, до 1,5 Ампера для корпуса указанного на картинке.

Для рассчёта сопротивления, задающего рабочий ток используйте калькулятор стабилизатор тока на LM317 для светодиодов.

Драйвера с питанием от 5В до 30В

Если у вас есть подходящий источник питания от какой либо бытовой техники, то для включения лучше использовать низковольтный драйвер. Они бывают повышающие и понижающие.  Повышающий даже из 1,5В сделает 5В, чтобы светодиодная цепь работала. Понижающий из 10В-30В сделает более низкое, например 15В.

В большом ассортименте они продаются у китайцев, низковольтный драйвер отличается двумя регуляторами от простого стабилизатора Вольт.

Реальная мощность такого стабилизатора будет ниже, чем указал китаец. У параметрах модуля пишут характеристику микросхемы и не всей конструкции. Если стоит большой радиатор, то такой модуль потянет 70% — 80% от обещанного. Если радиатора нет, то 25% — 35%.

Особенно популярны модели на LM2596, которые уже прилично устарели из-за низкого КПД. Еще они сильно греются, поэтому без системы охлаждения не держат более 1 Ампера.

Более эффективны XL4015, XL4005, КПД гораздо выше. Без радиатора охлаждения выдерживают до 2,5А. Есть совсем миниатюрные модели на MP1584 размером 22мм на 17мм.

Включение 1 диода

Чаще всего используются 12 вольт, 220 вольт и 5В. Таким образом делается маломощная светодиодная подсветка настенных выключателей на 220В. В заводских стандартных выключателях чаще всего ставится неоновая лампа.

Параллельное подключение

При параллельном соединении  желательно на каждую последовательную цепь диодов использовать отдельный резистор, чтобы получить максимальную надежность. Другой вариант, это ставить одно мощное сопротивление на несколько LED. Но при выходе одного LED из строя увеличится ток на других оставшихся. На целых будет выше номинального или заданного, что значительно сократит ресурс и увеличит нагрев.

Рациональность применений каждого способа  рассчитывают исходя из требований к изделию.

Последовательное подключение

Последовательное подключение при питании от 220в используют в филаментных диодах и светодиодных лентах на 220 вольт.   В длинной цепочке из 60-70 LED на каждом  падает 3В, что и позволяет подсоединять напрямую  к высокому напряжению. Дополнительно используется только выпрямитель тока, для получения плюса и минуса.

Такое соединение применяют в любой светотехнике:

1. светодиодные лампах для дома;
2. led светильники;
3. новогодние гирлянды на 220В;
4. светодиодные ленты на 220.

В лампах для дома обычно используется до 20 LED включенных последовательно, напряжение на них получается около 60В. Максимальное количество используется в китайских лампочках кукурузах, от 30 до 120 штук LED. Кукурузы не имеют защитной колбы, поэтому электрические контакты на которых до 180В полностью открыты.

Соблюдайте осторожность, если видите длинную последовательную цепочку, к тому же на них не всегда есть заземление.  Мой сосед схватил кукурузу голыми руками и потом рассказывал увлекательные стихи из нехороших слов.

Подключение RGB LED

Маломощные трёхцветные RGB светодиоды состоят из трёх независимых кристаллов, находящихся в одном корпусе. Если 3 кристалла (красный, зеленый, синий) включить одновременно, то получим белый свет.

Управление каждым цветом происходит независимо от других при помощи RGB контроллера. В блоке управления есть готовые программы и ручные режимы.

Включение COB диодов

Схемы подключения такие же, как у однокристальных и трехцветных светодиодов SMD5050, SMD 5630, SMD 5730. Единственное отличие, вместо 1 диода включена последовательная цепь из нескольких кристаллов.

Мощные светодиодные матрицы имеют в своём составе множество кристаллов включенных последовательно и параллельно. Поэтому питание требуется от 9 до 40 вольт, зависит от мощности.

Подключение SMD5050 на 3 кристалла

От обычных диодов SMD5050 отличается тем, что состоит из 3 кристаллов  белого света, поэтому имеет 6 ножек.  То есть он равен трём SMD2835, сделанным на этих же кристаллах.

При параллельном включении с использованием одного резистора надежность будет ниже. Если один их кристаллов выходит из строя, то увеличивается сила тока через оставшиеся 2. Это приводит к ускоренному выгоранию оставшихся.

При использовании отдельного сопротивления для каждого кристалла, выше указанный недостаток устраняется. Но при этом в 3 раза возрастает количество используемых резисторов и схема подключения светодиода становится сложней. Поэтому оно не используется в светодиодных лентах и лампах.

Светодиодная лента 12В SMD5630

Наглядным примером подключения светодиода к 12 вольтам является светодиодная лента. Она состоит из секций по 3 диода и 1 резистора, включенных последовательно. Поэтому разрезать её можно только в указанных местах между этими секциями.

 

Светодиодная лента RGB 12В SMD5050

В RGB ленте используется три цвета, каждый управляется отдельно, для каждого цвета ставится резистор. Разрезать можно только по указанному месту, чтобы в каждой секции было по 3 SMD5050 и она могла подключатся к 12 вольт.

Как сделать схему

Задумывались ли вы когда-нибудь о разнице между батареями и электричеством от настенных розеток или о том, как сделать электрическую цепь?

На этой странице вы узнаете об электронах и электрическом токе, батареях, цепях и многом другом!

Научные проекты схем

Построить цепь

Как сделать схему? Цепь – это путь, по которому течет электричество. Он начинается от источника питания, такого как батарея, и течет по проводу к лампочке или другому объекту и обратно к другой стороне источника питания.Вы можете построить свою собственную схему и посмотреть, как она работает с этим проектом!

Что вам нужно:

*Чтобы использовать фольгу вместо проволоки, отрежьте 2 полоски длиной 6 дюймов и шириной 3 дюйма. Плотно согните каждый из них вдоль длинного края, чтобы получилась тонкая полоска.)
**Чтобы использовать скрепки вместо держателей батареи, прикрепите один конец скрепки к каждому концу батареи с помощью тонких полосок скотча. Затем подключите провода к скрепкам.

Часть 1. Создание схемы:

1.Подсоедините один конец каждого провода к винтам на основании держателя лампочки. (Если вы используете фольгу, попросите взрослого помочь вам отвинтить каждый винт настолько, чтобы под него можно было поместить полоску фольги.)

2. Подсоедините свободный конец одного провода к отрицательному («-») концу одной батареи. Что-нибудь происходит?

3. Подсоедините свободный конец другого провода к положительному («+») концу батареи. Что теперь происходит?

Часть 2. Добавление мощности

1. Отключите аккумулятор от цепи.Поставьте одну батарею так, чтобы конец «+» был направлен вверх, затем установите рядом с ней другую батарею, чтобы плоский конец «-» был направлен вверх. Обмотайте середину батареек лентой, чтобы скрепить их.

2. Установите канцелярскую скрепку между батареями так, чтобы она соединила конец «+» одной батареи с концом «-» другой. Закрепите скрепку на месте узким куском ленты (не заклеивайте металлические концы батареи).

3. Переверните батареи и прикрепите один конец скрепки к каждой из батарей.Теперь вы можете подключить по одному проводу к каждой скрепке. (Внизу батарейного блока должна быть только одна скрепка для бумаги — не подключайте к ней провод.)

4. Подсоедините свободные концы проводов к лампочке.

(Примечание: вместо шагов 1-3 вы можете использовать две батареи в держателях батарей и соединить их вместе одним проводом.)

Что произошло:

В первой части вы узнали, как сделать цепь с батарейкой, чтобы зажечь лампочку.

Батареи обеспечивают электричество.При правильном подключении они могут «запитывать» такие вещи, как фонарик, будильник, радио… даже робота!

Почему лампочка не загорелась, когда вы подключили ее к одному концу батареи проводом?

Электричество от батареи должно выходить с одного конца (отрицательный или «-») и обратно через положительный («+») конец, чтобы работать.

То, что вы построили из батареи, провода и лампочки на шаге 3, называется разомкнутой цепью .

Чтобы электричество начало течь, вам нужен замкнутый контур . Электричество создается крошечными частицами с отрицательным зарядом, называемыми электронами .

Когда цепь замкнута или замкнута, электроны могут течь от одного конца батареи по всему периметру, через провода, к другому концу батареи. По пути он будет переносить электроны к подключенным к нему электрическим объектам, таким как лампочка, и заставлять их работать!

Во второй части вы добавили еще один аккумулятор.Это должно было заставить лампочку гореть ярче, потому что две батареи вместе могут дать больше электроэнергии, чем одна!

Скрепка на дне батарейного блока позволяла электричеству течь между батареями, усиливая поток электронов.

Вы видите, как работают замкнутые и разомкнутые цепи, чтобы позволить или остановить ток?

Изолятор или проводник?

Материалы, через которые может проходить электричество, называются проводниками вызова.Материалы, препятствующие протеканию электричества, называются изоляторами.

Вы можете узнать, какие предметы в вашем доме являются проводниками, а какие изоляторами, используя схему, которую вы сделали в последнем проекте, чтобы проверить их!

Что вам нужно:

• Цепь с лампочкой и 2 батареями
• Дополнительный провод с зажимом типа «крокодил» (или провод из алюминиевой фольги*)
• Объекты для тестирования (из металла, стекла, бумаги, дерева и пластика)
• Рабочий лист (дополнительно)

Что вы делаете:

1. Отсоедините один из проводов от аккумуляторной батареи. Подключите один конец нового провода к аккумулятору. У вас должно получиться два провода со свободными концами (между лампочкой и батарейным блоком).

2. Вы сделали обрыв цепи и лампочка не должна гореть. Затем вы проверите объекты, чтобы увидеть, являются ли они проводниками или изоляторами. Если объект является проводником, лампочка загорится. Это изолятор, он не загорится. Для каждого объекта угадайте, будет ли каждый объект замыкать цепь и зажигать лампочку или нет.

3. Подсоедините концы свободных проводов к объекту и посмотрите, что произойдет. Некоторые объекты, которые вы можете протестировать, — это скрепка для бумаги, ножницы (попробуйте лезвия и ручки отдельно), стакан, пластиковая посуда, деревянный брусок, ваша любимая игрушка или что-то еще, что вы можете придумать.

Что произошло:

Перед тем, как протестировать каждый объект, угадайте, загорится ли от него лампочка или нет. Если это так, объект, к которому вы прикасаетесь проводами, является проводником.

Лампочка загорается, потому что провод замыкает или замыкает цепь, и электричество может течь от батареи к лампочке и обратно к батарее! Если он не загорается, объект является изолятором и останавливает поток электричества, как это делает разомкнутая цепь.

Когда вы настроили цепь на шаге 1, она была разомкнута. Электроны не могли течь по кругу, потому что два провода не соприкасались. Электроны были прерваны.

Когда вы помещаете металлический предмет между двумя проводами, металл замыкает или замыкает цепь — электроны могут течь через металлический предмет, переходя от одного провода к другому! Объекты, которые замыкали цепь, заставляли лампочку загораться. Эти объекты являются проводниками.Они проводят электричество.

Большинство других материалов, таких как пластик, дерево и стекло, являются изоляторами. Изолятор в разомкнутой цепи не замыкает цепь, потому что через него не могут протекать электроны! Лампочка не загорелась, когда между проводами вставил изолятор.

Если вы используете провода или зажимы типа «крокодил», обратите на них пристальное внимание. Внутри они металлические, а снаружи пластиковые. Металл — хороший проводник. Пластик — хороший изолятор.Пластик, обернутый вокруг провода, помогает поддерживать движение электронов по металлическому проводу, блокируя их передачу на другой объект за пределами проводов.

---

Урок схемотехники

Что такое электричество?

Все вокруг вас состоит из крошечных частиц, называемых атомами.

Внутри

атомов есть еще более мелкие частицы, называемые электронами . Электроны всегда имеют отрицательный заряд.

Когда электроны движутся, они производят электричество!

Электричество — это движение или поток электронов от одного атома к другому.Не волнуйтесь, если это кажется сложным. Это!

Электроны называются субатомными частицами , что означает, что то, что они делают, происходит внутри атомов, так что это довольно сложная наука.

Вы помните, что узнали о магнитах? Они имеют положительные и отрицательные заряды, а противоположные заряды (+” и “-“) притягиваются друг к другу. Ну, то же самое и с электрическими зарядами. Отрицательно заряженные электроны пытаются совпасть с положительными зарядами других объектов.

Как электроны переходят от одного атома к другому?

Они плавают вокруг своих атомов, пока не получат достаточно электрической энергии, чтобы их можно было толкнуть.

Энергия, которая заставляет их двигаться, исходит от источника питания, такого как батарея или электрическая розетка.

Это работает примерно так же, как вода течет через шланг, когда вы включаете кран.

Когда вы включаете выключатель или подключаете электроприбор, электроны текут по проводам и выходят в виде электричества, которое мы иногда называем «мощностью».

Вы, наверное, знаете, что в некоторых электронных устройствах используются батарейки, а некоторые можно подключать к розетке.

Какая разница? Электричество, которое поступает из розеток в вашем доме, очень мощное — в нем много электронов, которые текут с большой энергией.

Он называется переменным током , или переменным током. Электроны в переменном токе перемещаются туда и обратно очень быстро (так быстро, как может двигаться свет) по проводам на сотни миль от крупных электростанций до розеток, встроенных в стены домов и зданий.

Поскольку переменный ток очень мощный, он также может быть очень опасным. Никогда не прикасайтесь к линии электропередач и не втыкайте пальцы или какие-либо предметы, кроме электрических вилок, в розетки. Вы можете получить сильный удар током, который может повредить вам от сильных токов, протекающих по проводам и розеткам.

Батареи

обеспечивают гораздо менее мощную форму электричества, называемую постоянным током или постоянным током. В постоянном токе электроны движутся только в одном направлении — от отрицательного (-) конца или клеммы к положительной (+) клемме, через батарею и снова обратно через «-» конец.

Ток, протекающий по проводам, подключенным к батареям, намного безопаснее, чем переменный ток.

Он также очень полезен для питания небольших устройств, таких как сотовые телефоны, радиоприемники, часы, игрушки и многое другое.

Все о схемах

Цепь – это путь, по которому течет электричество. Если путь разорван, это называется разомкнутой цепью, и электроны не могут течь по кругу. Если цепь замкнута, это замкнутая цепь, и электроны могут течь от одного конца источника питания (например, батареи) через провод к другому концу источника питания.В цепи батареи положительный и отрицательный концы батареи необходимо соединить через цепь, чтобы разделить электроны с лампочкой или другим объектом, подключенным к цепи.

Переключатель — это то, что позволяет открывать и закрывать цепь. Если вы включаете выключатель в своем доме, вы замыкаете или замыкаете цепь. Внутри стены выключатель замыкает цепь, и электричество течет к свету. Когда вы выключаете свет, цепь размыкается (теперь это разомкнутая цепь ), электроны перестают течь, и свет гаснет.

Отрицательно заряженные электроны, о которых мы говорили выше, не могут «прыгать», чтобы совпасть с положительными зарядами — они могут только перемещаться от одного атома к другому. Вот почему цепи должны быть завершены, чтобы работать.

Жизнь без электричества

В вашем доме когда-нибудь отключалось электричество?

Иногда сильный ветер и буря могут обрушить линии электропередач (высокие столбы, удерживающие толстые провода, по которым течет электричество), нарушив поток электричества.

Когда это происходит, электроны перестают течь и не могут добраться туда, куда направлялись. Когда в ваш дом не поступает электричество, ни свет, ни розетки не будут работать!

Если на улице темно, то и внутри будет темно.

Компьютеры, телефоны, микроволновые печи, радиоприемники и другие устройства, которые должны быть подключены к сети, перестанут работать.

Если вы уже теряли силу, можете ли вы описать, на что это было похоже?

Вы делали что-то, что прерывалось?

Вам приходилось использовать свечи, чтобы видеть?

Если вы никогда раньше не сталкивались с отключением электроэнергии, попробуйте подумать обо всех делах, которые вы делаете каждый день и для которых требуется электричество.

Как бы изменился ваш день, если бы у вас не было электричества? Есть ли вещи, которые вы могли бы использовать вместо батареек?

• Посмотрите этот урок естествознания, чтобы узнать больше об энергии и различных видах электричества.

Слова науки

Электроны – мельчайшие частицы внутри атомов, всегда имеющие отрицательный заряд. Именно они вызывают электричество.

Ток – поток электронов для производства электричества.

Разомкнутая цепь – сломанный путь, по которому электроны не могут течь.

Замкнутая цепь – непрерывный путь, по которому электроны могут течь от источника питания обратно к другому концу источника питания.

Почему правильное размещение проводов на лампочке важно для успешного зажигания лампочки

Сводка

С помощью этого задания учащиеся должны выяснить, почему провода должны располагаться сбоку от лампочки и снизу лампочки, чтобы она зажглась. Учащиеся составят простую схему, используя батарею, 2 провода и лампочку. Чтобы понять, как лампочка становится частью простой цепи, учащиеся исследуют структуру лампочки, заглянув внутрь более крупной лампочки. Затем учащиеся начертят схему конструкции лампочки и потока электричества через эту простую цепь (включая лампочку, провода и батарею).

Цели обучения

— Учащиеся узнают, как электрический ток проходит через лампочку как часть простой цепи.
— Учащиеся смогут объяснить, почему важно контактировать с проводом в нижней части лампочки и на металлической стороне лампочки.
— Учащиеся составят схему внутренней структуры лампочки и проследят поток электричества через лампочку как часть простой цепи.
— Словарь: простая схема, ток, нить накала

Контекст для использования

Это задание можно использовать в вашем классе (3-6 классы) на вводном уровне простых схем.Вся деятельность должна занять около 30-45 минут. Размер класса может варьироваться. Вы можете предложить учащимся работать индивидуально или в небольших группах. Это занятие представляет собой простое практическое открытие для учащихся и открывает глаза на то, как электрический ток проходит через лампочку.

Необходимые материалы:
Подготовка: Учитель должен снять внешнее стекло с нескольких больших лампочек (по одной на каждую маленькую группу, чтобы сэкономить необходимое количество лампочек)
Другие необходимые материалы (на одного учащегося или на малую группу):
2 провода
1 батарейка
1 маленькая лампочка
держатель батарейки (если есть)
лента для крепления проводов (если держателя батарейки нет) быть готовым к основной части этой деятельности (рассмотрение внутренней структуры лампочки).

Предмет : Физика: Электричество и магнетизм
Тип ресурса : Виды деятельности: Занятия в классе
Уровень : Средний (3-5)

Описание и учебные материалы

Подготовка: Учитель должен снять стекло с нескольких больших лампочек (по одной на каждую малую группу)
Другие необходимые материалы (на одного учащегося или на небольшую группу):
2 провода
1 батарея
1 маленькая лампочка
держатель батареи (при наличии)
лента для крепления проводов (если нет держателя батарейки)

Сначала учащиеся попытаются зажечь лампочку с помощью батарейки, двух проводов и маленькой лампочки. Как только это удастся всем, обсудите (или повторите), как работает простая схема.

Затем, без предварительной инструкции, спросите, что они знают о лампочке. «Как поток электричества к лампочке зажигает лампочку?» Чтобы помочь учащимся понять это, им нужно будет увидеть, где ток проходит через лампочку. Чтобы сэкономить на лампочках, я бы разделил ваш класс на небольшие группы. Раздайте каждой небольшой группе учащихся по лампочке со снятым наружным стеклом.(Чтобы лучше исследовать устройство лампочки, вы должны использовать стандартные бытовые лампочки большего размера.) Попросите их осмотреть внутреннюю часть лампочки, чтобы увидеть, где провода должны соприкасаться с лампочкой, и спросите: «Почему там? »

Исследуя внутреннюю структуру лампочки, они должны понять, что один провод в лампочке прикреплен к металлической стороне лампочки, а затем к нити накала. Другой провод помогает замкнуть цепь в лампочке, прикрепляясь к нити накала, а затем вниз к основанию лампочки.Это открытие должно помочь им понять, как ток может проникать в лампочку и выходить из нее, чтобы простая цепь оставалась замкнутой, когда она зажигает лампочку. Необходимы дополнительные исследования и обсуждения, чтобы объяснить зажигание нити накаливания в лампе.
После того, как структура лампочки будет рассмотрена, обсуждена и понята, можно нарисовать и пометить схему внутренней части лампочки, проводов и батареи. Затем на диаграмму следует добавить поток тока.

(См.: http://дом.howstuffworks.com/light-bulb1.htm)

Вы можете расширить это задание, взглянув внутрь фонарика и попытавшись выяснить, как светится лампочка в фонарике. Можно было нарисовать схему простой схемы внутри фонарика.

Учебные заметки и советы

Я много раз обучал простым схемам, используя лампочку в качестве одного из инструментов. Я знал, что учащиеся должны коснуться металлической стороны и нижней части лампочки, чтобы она зажглась, но это упражнение помогает учащимся обнаружить и понять, почему эти два контакта важны.

Советы по безопасности: Учителя должны снимать внешнее стекло лампочки, а не ученики. Убедитесь, что дети осторожно обращаются с большими открытыми лампочками. Будьте осторожны с острыми краями. НЕ позволяйте учащимся подключать эти открытые лампочки к току.

Оценка

— Наблюдайте за их практической работой (зажигание лампочки с помощью 1 батареи, 2 проводов и 1 лампочки для замыкания простой цепи)
— Студенческая схема внутреннего устройства лампочки
— Студенческая схема батареи, проводов, большой лампочки с внутренней структурой и отслеживание тока через это простое соединение цепи.

Стандарты

4.II.C.1 — простые схемы

Ссылки и ресурсы

Проводники и изоляторы

Проводники и изоляторы

Проводники и изоляторы

Холли Хан

16 ноября 2000 г.

 

Краткое описание урока: Это будет практический эксперимент, в ходе которого учащиеся узнают о проводниках и изоляторах, тестируя различные материалы, чтобы определить, проводят ли они электричество.

 

Уровень и курс обучения Стандарт содержания: 4 класс

· Учащиеся изучат силы, которые перемещают объекты (например, электричество) (стр. 30, № 19).

· Учащиеся объяснят разницу между проводниками и непроводниками (стр. 50, № 31).

 

Справочная информация для учителя:

В 1752 году знаменитый эксперимент Бенджамина Франклина с воздушным змеем привел его к открытию того, что молния — это электричество.В начале 1800-х годов Майкл Фарадей расширил эти знания, открыв взаимосвязь между электричеством и магнетизмом. Джозеф Генри вскоре раскрыл природу электромагнитной индукции, которая заложила основу для многочисленных изобретений, таких как электрическая лампочка Томаса Эдисона. Сегодня мы продолжаем пополнять список изобретений, зависящих от электричества.

Электричество течет по пути, называемому цепью. Для создания цепи вам понадобится батарейка, провод и лампочка. Электричество должно иметь возможность проходить от одного конца батареи по проводам (включая провода в лампочке) и обратно к другому концу батареи, чтобы создать замкнутую цепь.Как и многие вещи в природе, электричество невидимо, но мы можем видеть и измерять результаты его действия. Фактический поток электричества через цепь называется электрическим током и измеряется в амперах. Условно ученые говорят об электрическом токе в цепи, как будто он течет от положительного конца батареи по проводам и обратно к отрицательному концу батареи. Это соглашение возникло из-за теории Бенджамина Франклина о том, что электрический ток переносится положительными зарядами.С тех пор теория Франклина была опровергнута, и теперь мы знаем, что через электрический ток могут перемещаться как положительные, так и отрицательные заряды. Однако в металлах движутся отрицательно заряженные электроны.

Батарея, или источник энергии, дает электричеству «толчок» по цепи. Этот «толчок» или напряжение можно рассматривать как электрическое давление, измеряемое в вольтах. Обычные одноэлементные батареи (элементы AAA, AA, C и D), с которыми будут работать учащиеся, различаются по размеру и величине тока, который они обеспечивают.Однако все они выдают примерно 1,5 вольта.

Все лампочки по сути одинаковы. Единственная существенная разница между бытовой лампочкой и миниатюрной лампочкой — это длина нити накала (та часть, которая загорается). Нить накала бытовой лампочки длиннее и, следовательно, способна излучать более яркий свет. (Большая лампа также требует большего напряжения для освещения.) Независимо от размера нити, провод с одной стороны нити проходит через стекло и соединяется с металлическим основанием лампы с резьбой.Провод с другой стороны нити проходит через стекло и соединяется с металлическим наконечником в нижней части основания. Металлический наконечник отделен от резьбового металлического основания керамическим изолятором.

Проводники и изоляторы также являются важными компонентами электрических цепей. Проводники (обычно металлы) представляют собой материалы, пропускающие через себя электричество. Если добавить в цепь, электричество будет продолжать течь, и лампочка загорится. Изоляторы, с другой стороны, представляют собой материалы, через которые электричество не может проходить. Если добавить в цепь изоляторы, они остановят поток электричества, из-за чего лампочка не загорится. Классификация материалов как проводников и изоляторов может стать более сложной. Например, есть материалы, называемые полупроводниками, которые иногда действуют как проводники, а иногда как изоляторы.

Существует два вида цепей: последовательные и параллельные. В последовательной цепи у электричества есть только один путь прохождения из одной точки цепи через провода, батареи и лампочки и обратно в исходную точку.Когда батареи расположены последовательно, напряжение на лампе увеличивается, в результате чего лампа светится ярче, чем при использовании только одной батареи. К сожалению, при таком расположении батареи будут разряжаться быстрее. В параллельной цепи электричество проходит более чем по одному пути вокруг цепи. При параллельном расположении батарей яркость лампочки будет такой же, как и при одной батарейке, но лампочка в этой цепи будет гореть дольше.

Лампы

также могут быть подключены последовательно или параллельно. Когда две одинаковые лампочки соединены последовательно с одной батареей, они горят с одинаковой яркостью, но не так ярко, как одна лампочка. С другой стороны, когда две лампочки соединены параллельно с одной батареей, каждая лампочка горит так же ярко, как при схеме одна лампочка — одна батарея. Одним из свойств параллельной цепи является то, что отвинчивание одной лампочки не приводит к тому, что другая лампочка гаснет, потому что электричество проходит через каждую лампочку независимыми путями.

 

Понятия, затронутые в уроке:

· «Скрепка позволяет зажечь лампочку.» (стр. 50, #30)

· «Если вы поместите пластиковый материал в цепь, лампочка не загорится». (стр. 50, #30)

· «Вещи, сделанные из металла, завершат цепь». (стр. 50, #30)

 

Материалы и оборудование:

За каждого учащегося

· диаграмма данных, на которой учащиеся могут записывать как прогнозы, так и результаты

На каждые два студента

· тестер цепи

· 1 пакет, включающий следующие объекты:

-1 футболка для гольфа

-1 деревянный карандаш (без ластика)

-1 скрепка

-1 шт. алюминиевого экрана

-1 шт. пластикового экрана

-1 кусок мела

-1 латунная застежка для бумаги

-1 шт. ершика для труб

-1 шт. соломинки

-1 мрамор

-1 отрезок медного провода

-1 латунный винт

-1 гвоздь

-1 отрезок алюминиевой проволоки

 

Процедура:

1. В дополнение к таблице данных (которая выдается каждому учащемуся) перед уроком всем двум учащимся будет роздана коробка с тестером цепей и материалами для тестирования.
2. Учащимся будет предложено снять и проверить ранее собранные тестеры цепей. Затем я скажу учащимся, что они будут тестировать различные элементы, чтобы увидеть, могут ли они быть частью полной цепи. (Если лампочка загорается, это означает, что электричество прошло через скрепку и, следовательно, может быть частью полной цепи.)
3. Затем учащимся будет предложено сделать предположения относительно того, загорится ли лампочка при тестировании различных объектов. Их попросят показать мне записанные ими предсказания, прежде чем им разрешат начать эксперимент.
4. После того, как все учащиеся закончат проверку предметов, их попросят собраться перед классом, чтобы обсудить свои наблюдения. Я записываю результаты учащихся на доске. Затем мы поговорим о проводниках и изоляторах .
5. Я буду оценивать понимание учениками, задавая вопросы по мере необходимости и предлагая детям использовать творческую драму для объяснения эксперимента.

 

Оценка:

1. Во время коллоквиума я попрошу нескольких студентов продемонстрировать эксперимент

посредством творческой драмы. (Один ученик будет действовать как батарея, один будет действовать как лампочка, третий будет действовать либо как проводник, либо как изолятор, а последний будет действовать как поток электричества. Вместе они создадут цепь, в которой поток электричество может продолжаться при наличии проводника, но должно прекратиться при наличии изолятора. )

2. Заключительный проект: учащиеся напишут короткий рассказ, описывающий/объясняющий события эксперимента. [История будет написана с точки зрения электронов (потока электричества), поскольку она объясняет, что происходит, когда они сталкиваются с изолятором.]

Полезные интернет-ресурсы:

http://ericir.syr.edu/Virtual/Lessons/Science/Physical/

Создание электрической цепи

· Этот урок представляет собой углубленное изучение электрических цепей с помощью различных экспериментов.

 

Навыки научного процесса:

· Учащиеся будут использовать методы, необходимые для научных исследований (стр. 46, № 1).

— Демонстрация критического мышления

-Запись наблюдений

-Прогнозирование возможных результатов

· Студенты проявят навыки, необходимые для ответственного научного исследования (стр. 46, #2).

— Любопытство

-Творчество

-Терпение

— Внимание к деталям

· Учащиеся будут эффективно передавать научное содержание (стр. 46, #3).

· Учащиеся будут создавать мысленные, словесные или физические представления идей, объектов и событий (стр. 46, № 4).

· Учащиеся узнают влияние управляемых и контролируемых факторов на результаты событий (стр. 46, № 5).

· Учащиеся продемонстрируют правильное использование инструментов и процедур при изучении новой информации (стр. 46, № 6).

 

Критический анализ проводников и изоляторов

 

Я искренне считаю, что курс Проводники и изоляторы был одним из самых успешных уроков, которые я преподал во время стажировки.Это был практический урок, на котором студенты узнали о проводниках и изоляторах, протестировав различные материалы, чтобы определить, проводят ли они электричество. Спланированный в соответствии с методом «Исследование-коллоквиум», я начал урок с того, что сказал студентам, что они будут тестировать предметы в своей упаковке, чтобы увидеть, может ли каждый предмет быть частью полной цепи. Я быстро напомнил детям, что лампочка загорится, если цепь замкнута. В этот момент я позволяю студентам начать.

Сделав свои прогнозы, каждая пара учеников начала тестировать четырнадцать пунктов. Ходя по комнате, я наблюдал, как встревоженные студенты либо подтверждали, либо опровергали свои предсказания. Их энтузиазм был виден в их широко раскрытых глазах и улыбающихся лицах. Я был явно взволнован их энтузиазмом, но меня также впечатлили их наблюдения. Я наблюдаю за несколькими студентами, говорящими о том, как они выяснили, что предметы из металла всегда зажигают свет, а другие нет.Когда учащиеся закончили тестирование упакованных предметов, они начали тестировать материалы на своих партах. Я был в восторге, наблюдая, как дети исследуют мир своими волосами, кожей, мелками, маркерами, ластиками, скоросшивателями, блокнотами на спирали, книгами и блокнотами. Они были очарованы своими исследованиями, и было видно, что они гордятся своими открытиями и хотят поделиться ими. Прежде чем позвать студентов в переднюю часть зала для коллоквиума, я наблюдал, как один ребенок открыл свою папку. Понимая, что замыкать цепь могут только металлы, он прикоснулся двумя свободными проводами к металлическому кольцу, восклицая: «Я так и знал!»

Во время коллоквиума, который длился дольше, чем я ожидал, некоторые студенты потеряли интерес к занятию и начали разговаривать друг с другом.Это вызвало небольшой сбой, и я был вынужден прекратить дискуссию, чтобы поговорить с болтливыми студентами сзади. Теперь я понимаю, что такого срыва можно было бы избежать, если бы я не позвал студентов в переднюю часть зала на коллоквиум. Скорее, я должен был оставить их сидеть за своими столами. Если бы дети остались за своими партами, мне было бы легче установить зрительный контакт с каждым ребенком, тем самым заставив их быть более осторожными в своих действиях. Кроме того, расположение сидений не позволяло бы хорошим друзьям и/или нарушителям спокойствия сидеть рядом друг с другом.К счастью, мне удалось разлучить троих мальчиков, и обсуждение продолжилось без дальнейших помех.

В конце коллоквиума я выбрал трех добровольцев для участия в творческой драме. Используя пряжу в качестве проволоки и два куска плотной бумаги, чтобы сделать большую батарею и лампочку, я перед уроком начертил на полу тестер электрических цепей. Я назначал каждому ребенку роль, следил за тем, чтобы каждый был на своем месте, а затем велел актерам начинать.К сожалению, все они просто стояли там. Мне пришлось подсказать Кейси, которая представляла поток электронов, начать свой путь по цепи. Когда она добралась до Тревора, кондуктора, она остановилась, хотя должна была продолжить. Спросив ее, могут ли электроны течь по проводникам, она начала ходить по цепи. Она продолжала ездить по трассе, но Рианнон, лампочка, забыла «зажечь». Я остановил драму и сказал Рианнон, что лампочка должна загореться, когда до нее доберутся электроны.Недолго думая, я быстро вскинул руки вверх, показывая свечение. Рианнон сделала то же самое, и драма продолжилась.

Честно говоря, драма прошла не так хорошо, как я надеялся, но это определенно не было катастрофой. Однако, оглядываясь назад на эту часть урока, я могу придумать несколько способов улучшить творческую драму. Вместо того, чтобы просто давать каждому ребенку роль для игры, говорить каждому, где стоять, а затем ожидать, что он знает, что делать, я должен был дать ученикам больше информации.Для начала я должен был спросить у класса, что потребуется, если мы соберем полную цепь. По мере того, как упоминалась каждая часть, я выбирал актера, с которым кратко обсуждал его или ее работу как часть полного цикла. Я чувствую, что это лучше подготовило бы студентов, что привело бы к более точной драме.

В заключение я считаю, что это был очень успешный урок. Хотя каждая часть разворачивалась не совсем так, как я планировал, я все же считаю, что она удалась.В конце концов, студенты узнали об изоляторах и проводниках и получили от этого удовольствие. Однако наиболее важным является тот факт, что дети смогли построить свое собственное понимание проводников и изоляторов, исследуя и делая свои собственные открытия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рождественские гирлянды расположены последовательно или параллельно?

Несмотря на разрыв, изменение электрического потенциала вокруг этого контура должно быть равно нулю. Но поскольку электрического тока нет, изменение потенциала на каждом резисторе равно нулю. Это означает, что полные 10 вольт должны быть на промежутке. Этот потенциал промежутка в 10 вольт создает сильное электрическое поле, которое разрушает изолятор. Это магия рождественских огней.

Мой свет все еще не работает.

Эти лампочки имеют этот удивительный обходной провод внутри лампы. Однако, если лампочка даже не подключена, даже обходной провод не будет работать. Итак, если у вас есть прядь, которая не работает, вот несколько вещей, которые вы можете попробовать.

1. Он подключен? Да, вы должны это проверить. Цепочка огней, которая не подключена, не будет работать. Если у вас есть фонари, подключенные снаружи, и они намокли, они, скорее всего, отключат прерыватель замыкания на землю (GFI). У вас они есть на розетках в ванной (с кнопкой проверки и сброса). Когда цепь намокнет, она может сработать.

2. Проверьте предохранитель. Я предполагаю, что вы проверили автоматический выключатель в вашем доме. Если это сработало, вы, вероятно, могли бы сказать, потому что другие вещи не работали.Но в маленьком штекере на конце жилы также есть предохранители. Там раздвижная дверь и выглядит она вот так.

Ретт Аллен Предохранители в цепи рождественских огней.

Если вы соедините слишком много лампочек вместе, ток будет слишком большим. Предохранитель погаснет, чтобы предотвратить перегрев этих вещей. Однако иногда эти маленькие предохранители просто разъединяются после хранения фонарей в межсезонье. Их не помешает проверить.

3. Найдите незакрепленную лампочку. Если нить не работает, а вы проверили все остальное, велика вероятность, что проблема связана с ослабленной лампочкой. Найти незакрепленную лампочку может быть довольно сложной задачей. Обычно я просто нажимаю на каждую лампочку, чтобы посмотреть, смогу ли я заставить загореться полосу света. Также можно использовать специальный инструмент. Мой выглядит так:

Детектор рождественских огней.

Rhett Allain

Я не совсем уверен, но думаю, что эта штука улавливает слабые электрические токи. Если у вас есть незакрепленная лампочка, будет небольшой переменный ток, идущий от розетки к разрыву.На другой стороне разрыва не будет такого же тока. Вы можете обнаружить ток, обнаруживая магнитные поля, сопровождающие ток. Но теперь я не уверен, что именно так работают эти детекторы. Я должен подумать об этом немного.

4. Проверьте наличие белок. Да. Посмотрите на эти огни на дереве во дворе моего дома.

Оборванная нить рождественских огней.

Ретт Аллен

Думаю, белки ненавидят Рождество.

Да, и ради интереса я сделал видеоверсию этой же штуки.

Контент

Этот контент также можно просмотреть на сайте, откуда он взят.

Physics 1B Tutorial #7

Physics 1B Tutorial #7

Калифорнийский университет, Сан-Диего

Physics 1b – теплофизика и электромагнетизм

Х. Э. Смит

Весна 2000

Физика 1Б — Урок №7

И.

Полные схемы

A. Зажгите лампочку, используя одну батарею и один провод. Наблюдайте и записывать поведение ( т. е. , яркость) лампочки, когда предметы, сделанные из в цепь вводятся различные материалы. (Попробуйте такие материалы, как бумага, монеты, грифель карандаша, ластик, палец и т. д.)

• Что похоже на большинство объектов, позволяющих зажечь лампочку?

Проводящие материалы позволяют лампочке гореть. {Вы пробовали свой язык?)

Б.Внимательно осмотрите лампочку. Два провода отходят от нити накала лампочка в основание. Вы, вероятно, не можете заглянуть в базу, однако вы должен быть в состоянии сделать хорошее предположение о том, где провода подключены. Напишите куда крепятся провода. Один провод присоединяется к контакту в центре основания — обратите внимание, что он окружен изоляцией. Другой провод крепится к металлической стороне основания лампы. На основании сделанных наблюдений сделаем следующее предположения: В полной цепи имеется поток заряда от одной клеммы аккумулятор, через остальную часть цепи, обратно к другому терминалу батареи, через батарею и обратно по цепи. Мы называем этот поток электрический ток . (Конечно, то, что вы видите, это светящаяся мощность мощность лампы, которая связана с потребляемой мощностью и к текущему на P = VI = I 2 R. Мы должны быть немного осторожны с количественные сравнения яркости лампочек, потому что реакция человеческого глаза логарифмическая, а не линейная). Для идентичных ламп яркость лампы можно использовать как индикатор количество тока через эту лампочку: чем ярче лампочка, тем больше электрический ток.

Исходя из этих предположений, мы разработаем модель, которую можно использовать для объясняют поведение простых цепей.

II. Лампы серии

Соберите схему из двух лампочек, включив одну за другой одинаковые лампочки. как показано. Лампы, соединенные таким образом, называются включенными в серия .

A. Сравните яркость двух лампочек друг с другом. (Платить внимание только на большие различия в яркости. Вы можете заметить незначительное различия, если две «одинаковые» лампочки на самом деле не совсем идентичны.) Используйте допущения, которые мы сделали при разработке нашей модели для электрических ток, чтобы ответить на следующие вопросы. Ток «израсходован» в первой лампочке или ток через обе лампочки? Это то же самое через оба. Как вы думаете, изменение порядка лампочек может сделать разница? Проверьте свой ответ. Нет, переключение не имеет значения Основываясь только на своих наблюдениях, можете ли вы определить направление течь по цепи? Нет, глядя на лампочки, вы не поймете, куда течет ток. Однако, если вы посмотрите на аккумулятор, вы увидите положительный (+) и отрицательный (-) отмечены клеммы; это должно сказать вам, в какую сторону течет ток.

Две лампочки последовательно

Б. Сравните яркость каждой лампочки в схеме с двумя лампочками. с лампочкой в ​​цепи с одной лампочкой. Используйте допущения, которые мы сделали при разработке нашей модели для электрических ток, чтобы ответить на следующие вопросы.

1. Чем отличается ток через лампочку в цепи с одной лампочкой? с током через ту же лампочку, когда она соединена последовательно с вторая лампочка? Объяснять.
   Лампы в схеме с двумя лампочками намного тусклее. Вы удвоили сопротивление и вдвое меньше тока

2. Что означает ваш ответ на вопрос 1 о том, насколько ток через батарея в цепи с одной лампочкой сравнивается с током через батарею в двухламповой последовательной цепи? Объяснять.
   
Если ток через лампочки уменьшится вдвое, ток через аккумулятор также уменьшается вдвое.

C. Мы можем думать о лампочке как о помехе, или сопротивление , к току в цепи.

1. Думая о лампочке таким образом, добавление большего количества лампочек в ряд может привести к общее препятствие потоку или полное сопротивление, увеличиваться, уменьшаться, или остаться как прежде?
   

Добавление большего количества лампочек (резисторов) в серию увеличивает сопротивление .

Сформулируйте правило для предсказания того, как будет протекать ток через батарею. изменится (т. е. увеличится, уменьшится или останется прежним), если количество лампочек, соединенных последовательно, было увеличено или уменьшено.

Если сопротивление 1 лампы Ом , то общее сопротивление n лампы в серии nR .

III. Аккумуляторы серии

Используя 2 лампочки последовательно, добавьте дополнительную батарею последовательно с первой, чтобы что оба их напряжения действуют в одном направлении.Нарисуйте схему, которая у вас есть созданный. A. Сравните яркость 2-х лампочек с 2-мя батареями, включенными последовательно до их яркости только с одной батареей. Должна ли яркость каждой лампочки в вашей схеме 2 батареи/2 лампочки будет таким же, как и в схеме 1 батарея/1 лампочка схема? Вы удвоили напряжение и удвоили сопротивление; ток/яркость каждой лампочки в схеме 2 батареи/2 лампочки должны быть такими же, как и в схеме Цепь 1 батарея/1 лампочка. Б.На короткое время подключите 2 батареи к одной лампочке. (Просто коснитесь Терминал). Что ты видишь? С двумя батареями вы удвоили ток и напряжение через одна лампа, в результате мощность (P = VI = I 2 R) в 4 раза больше. C. Переверните одну из батарей. Что случается? Если батареи имеют одинаковое напряжение, результирующая разность потенциалов на две батареи равны нулю; тока не будет.

Батареи в серии

IV.Лампы и батареи параллельно

Соберите схему с двумя одинаковыми лампочками так, чтобы их клеммы были соединены вместе, как показано. Лампочки, соединенные таким образом, называются быть подключены параллельно. А. Сравните яркость лампочек в этой схеме. Какой вывод вы можете сделать из своего наблюдения о количестве текущих через каждую лампочку? Лампы имеют одинаковую яркость, поэтому пропускают один и тот же ток. Опишите силу тока во всей цепи. Основывайте свой ответ на своем наблюдения. В частности, как выглядит ток через аккумулятор разделяться и рекомбинироваться на стыках двух параллельных ветвей? Ток через батарею должен быть суммой токов через луковицы.

Две лампочки параллельно

B. Является ли яркость каждой лампочки в параллели с двумя лампочками цепь больше, меньше или равна цепи лампочки в схема с одной лампочкой? Отсоедините одну лампочку и проверьте свой ответ.

Яркость (ток, мощность) одинаковая.

1. Как изменяется величина тока через аккумулятор, подключенный к одному лампочку сравните с током через батарею, подключенную к лампочке с двумя лампочками. параллельная схема? Объясните, исходя из ваших наблюдений.
   Ток через параллельную цепь с двумя лампами в два раза больше тока по цепи одной лампы.

C. Сформулируйте правило для предсказания того, как ток через батарея будет меняться (т. е., будет ли увеличивать , уменьшать , или остаются прежними ) если количество ламп, соединенных параллельно были увеличены или уменьшены. Основывайте свой ответ на своих наблюдениях за поведение двухламповой параллельной цепи и модель для тока.

Ток через аккумулятор увеличивается по мере увеличения количества подключенных лампочек. параллельно: n лампы параллельно производят ток nI по сравнению с одной лампочкой.

Что можно сказать об общем сопротивлении цепи как количестве параллельные ветви увеличены или уменьшены?
Сопротивление для n параллельных сопротивлений будет R/n .

D. При параллельном подключении обеих ламп добавьте параллельно вторую батарею. Влияет ли это на яркость лампочек?

Нет или почти совсем.

Если 2 батареи немного разные напряжения (может быть, одно немного плоское) вы ожидаете, что лампочки будут немного изменится яркость при добавлении второй батареи?
Если вторая батарея имеет большее напряжение, обе лампочки будут иметь это большее напряжение. п.d. через их клеммы, таким образом, более высокий ток и будет ярче.

E. Как бы вы сравнили ток через каждую батарею с ток через один аккумулятор?

Каждая батарея, включенная параллельно, будет иметь половину тока одиночной батареи.

Смогут ли 2 батареи, включенные параллельно? чтобы зажечь лампочки в течение более длительного периода времени, чем одна батарея?
Ага, в два раза дольше.

V. Более сложные схемы

А.Схема справа состоит из трех одинаковых лампочек и батарейки. Вы можете использовать 2 батареи последовательно, чтобы получить более высокое напряжение. Подключите и отсоедините провод, чтобы он действовал как переключатель. Предсказать относительную яркость лампочек в цепи с переключатель закрыт. Объяснять. S с закрытым эквивалентен B & C параллельно с комбинированным сопротивление R BC последовательно с A. R A = 1R; Р БК = Р/2.Общее сопротивление = 1,5R. Весь ток будет течь через A, а затем разделить между B и C. B и C будут иметь половину тока и четверть (P=I 2 R) мощности A. Предскажите, как изменится яркость лампочки А при размыкании выключателя. Объяснять. При замкнутом выключателе ток не будет течь через C. Весь ток идет через A и B. Общее сопротивление = 2R, поэтому эта цепь имеет меньшее общее сопротивление. тока, чем указано выше (на 1,5/2,0 = 3/4). A и B будут слабее, чем A выше, ярче, чем B или C.

B. Предскажите относительную яркость лампочек B1, B2 и B3 в схемы, показанные ниже. (Штриховой рамкой обведена сеть элементы цепи, включенные последовательно с каждой из этих лампочек.) Что ваш прогноз говорит об относительном токе через батареи? Объяснять. Общее сопротивление в цепи 1 Ом = 2Ом; ток через B 1 равен I 1 = V/2R. . Общее сопротивление в цепи 2 Ом = 1,5 Ом; ток через B 2 равен I 2 = В/1,5. Общее сопротивление в цепи 3 Ом = 3Ом; ток через B 1 равен I 1 = V/3R. B 2 будет самым ярким, за ним следует B 1 , затем B 3 . Соберите схемы, чтобы вы могли проверить свои ответы. Разрешить любые противоречия между вашими ответами и вашими наблюдениями.

C. Перед настройкой схемы, показанной справа: Предсказать ранжирование токов через аккумулятор и каждую лампочку ( и Летучая мышь , я 1 , я 2 , и i 3 ). Объяснять. В этом случае R 1 = R и R 23 = 2R.Лампа 1 будет иметь вдвое больший ток, чем лампы 2 и 3 (которые должны иметь одинаковый Текущий). Ток через аккумулятор будет равен сумме токов через лампочку 1 и лампочки 2,3. I 1 = 2 I 2 I 1 = 2 I 3 = 2 I 3 I BAT = 1,5 I 1 = 3 I 2 . Настройте схему и проверьте свои прогнозы. Если ваши наблюдения и измерения не согласуются с вашими прогнозами, устраните несоответствия.

Физика 1Б Главная Учебники Учебник №6 Учебник №8

---

---

Джин Смит

Последний изменено: четверг, 18 мая 2000 г.

ОТ ЧЕГО СВЕТИТ ЛАМПОЧКА

ОТ ЧЕГО СВЕТИТСЯ ЛАМПОЧКА

ЧТО ЗАСТАВЛЯЕТ СВЕТИТЬ ЛАМПОЧКУ?

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ

: Идентификация стандарты и цели

Основные элементы запроса

:

Заниматься научно ориентированными вопросами

Отдать приоритет доказательствам

Сделать вывод или сформулировать объяснение

Соедините и оцените объяснения с научными знаниями

Сообщить

и обосновать предложенные объяснения

PA Academic Standards for Science and Technology

:

3. 2.4.С. Распознавать и использовать элементы научного исследования для решения проблемы.

3.4.4.Б. Знать основные виды энергии, источники и преобразования.

PA Академические стандарты охраны окружающей среды и экологии:

Академические стандарты PA для RWLS:

Академические стандарты PA по математике:

Прочное понимание:

Чтобы лампочка загорелась, требуется полная электрическая цепь!

Что такое электрическая цепь?

Электрическая цепь представляет собой замкнутый контур из «проводящего» материала в какие электрические заряды могут двигаться.Каждый заряд — это электрон, который движется через хорошие проводники электричества, такие как металлы. Заряды, движущиеся в одинаковое общее направление внутри цепи является током. Это можно сделать с помощью медный провод, батарея и лампочка, соединенные в замкнутый контур или полная схема. Зарядам нужен «толчок», чтобы переместить их в одно и то же общее направление для создания тока. Этот толчок обеспечивается аккумулятором.

Что такое батарея?

Батарейка обеспечивает энергию движения, необходимую для свечения лампочки.То Энергия, высвобождаемая в результате химических реакций внутри батареи, передается лампочка как энергия движения, переносимая электронами. В аккумуляторе хим. энергия запасается в связях между атомами некоторых химических веществ. химическое реакция, которая разрывает эти связи и высвобождает энергию, приводит к толчку, который вызывает электрический ток. Пока химическая реакция в батарее продолжается, а цепь остается замкнутой, будет ток. В конце концов химические вещества в батарее подверглись химической реакции, батарея мертв, и ток останавливается.

Что такое лампочка?

Стеклянная часть лампочки представляет собой кожух для тонкой проволоки, называемой нить. Большая часть воздуха удаляется из колбы и заменяется бескислородный газ (инертный) для предотвращения окисления (сгорания) нити накала при он нагревается и светится. Нить накала также является частью замкнутого контура. Один конец подключен к небольшому выступу в нижней части лампочки, а другой соединены с лампочками резьбовым металлическим основанием.Нить изготовлена ​​из тонкой вольфрама и сопротивляется протеканию тока гораздо больше, чем металлическая проволока обычного толщину, что приводит к свечению. Нить заставляет электроны двигаться в одном общем направлении, чтобы иметь более беспорядочное движение, которое производит свет. Таким образом, сопротивление из-за тонкости нити преобразует электрическая энергия тока в энергию света.

Как электрическая цепь заставляет лампочку гореть?

ИСПОЛЬЗУЙТЕ СХЕМУ КАК ОБЗОР! (см. Кейт Силлман: kas132@psu.образование)

Основные вопросы:

Что такое электрическая цепь?

Что такое батарея?

Что такое лампочка?

Как электрическая цепь заставляет лампочку гореть?

Стандарты производительности:

Чтобы соответствовать стандартам, студенты смогут:

• Используйте запрос, чтобы ответить на основные вопросы
• Предскажите и протестируйте конфигурации батареи, лампы и провода, которые будут сделать полную схему
• Создайте групповую и индивидуальную теорию полной цепи, используя конфигурации, которые работают, и те, которые не работают, как доказательство теории.
• Объясните роль батареи и лампочки в полной электрической цепи.
• Учащиеся будут применять свою теорию полной цепи для объяснения того, как фонарик работает.

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ

: Идентификация оценка

Предварительная оценка:

Проверка на предварительную знание

• Имея батарейку, лампочку и провод, учащиеся будут предсказывать конфигурации из трех частей, которые приведут к загоранию лампочки

Формирование:

Учащиеся объяснят, почему сработали конфигурации, и почему те это не сработало!

Суммарный:

• Эрик и схемы: (см. Кейт Силлман: kas132@psu.образование)

См. вопрос и ответы учащихся. Оценка ответов учащихся используя рубрику ниже, затем сравните с общепринятыми ответами.

РУБРИКА ОЦЕНКИ Эрика: (см. пакет ERIK)

РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ

: Идентификация занятия на уроке

Материалы (на одного учащегося):

Сумка с аккумулятором, лампочкой, проводом

Журнал батарей и ламп

УЧАСТИЕ:

Учащиеся стать заинтересовать, задать вопросы и сосредоточить внимание на целевых концепциях.

• Используя ЖУРНАЛ «БАТАРЕИ И ЛАМПЫ» (см. Kate Sillman: [email protected]), попросите учащихся заполнить часть A. (Как вы думаете, какое расположение батареи / лампочки / провода позволит лампочке зажечь?)

• Затем выключите свет и объявите, что электричество отключено, и мы должны быть благодарны, что у нас есть батарейка, лампочка и провод?!

ИЗУЧЕНИЕ:

Учащиеся взаимодействуют с материалов и друг друга.

• Используя ЖУРНАЛ БАТАРЕИ И ЛАМПОЧКИ, попросите учащихся заполнить Часть B (Внимательно осмотрите материалы в своей сумке. Запишите каждый пункт ниже, отмечая подробная информация, такая как размер, форма и т. д.

• Попросите учащихся заполнить Часть C (Отслеживайте конфигурации, которые работали, так и те, которые не работали.)

• Попросите учащихся заполнить Часть D (При каких условиях лампочка светлый? Мои идеи / Групповой консенсус), который включает личное письменное обработка личных идей и обсуждение, ведущее к вербальному, а затем письменный групповой консенсус.

ОБЪЯСНИТЬ:

Учащиеся объясняют которые представляют их понимание целевых понятий.

• Попросите учащихся заполнить Часть E (Чем эти условия отличаются от ваших? первоначальные идеи? Включите диаграммы и пояснения.

СЛОВАРНАЯ СТРАТЕГИЯ: R-A-P O-N (читай — анализируй — перефразирование — организация — заметки) (См. Эми Бреон: [email protected])

РАЗРАБОТКА:

Учащиеся применить понимание к новой ситуации.

• Попросите учащихся заполнить Часть F (Приложение Где находится электрическая цепь в фонарик?)

ОЦЕНКА:

Учащиеся рассматривают и оценивают чему они научились и как они это узнали.

РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ:

Урок анализ

• Как урок способствовал научному поиску учащихся? (см. пять основных элементов исследования и опишите, как ваши учащиеся испытали это на своем уроке)
• Как этот урок способствовал концептуальному обучению детей? (см. 5Es и описать, как учащиеся развили понимание понятий в рамках твой урок)
• Как вы использовали оценку успеваемости, чтобы предложить учащимся варианты показать, что они знали и умели?
• Какую роль в этом уроке сыграли технологии для поддержки детского научное исследование и обучение?

Как работают электрические цепи | Основы освещения

Основные схемы

Электрическая цепь представляет собой непрерывный путь, по которому существует и/или может протекать электрический ток.Простая электрическая схема состоит из источника питания, двух токопроводящих проводов (один конец каждого из которых присоединен к каждой клемме ячейки) и небольшой лампы для к которым присоединены свободные концы проводов, идущих от ячейки.

Если соединения выполнены правильно, цепь «замкнется», и через нее потечет ток, который зажжет лампу.

Простая электрическая схема

После того, как один из проводов удален от источника питания или в потоке сделан «разрыв», цепь теперь «размыкается» и лампа больше не загорится.

На практике цепи «размыкаются» такими устройствами, как выключатели, предохранители и автоматические выключатели. Две общие схемы классификация бывает последовательной и параллельной.

Элементы последовательной цепи соединены встык; один и тот же ток течет через его части одну за другой.

Цепи серии

В последовательной цепи ток через все компоненты одинаков, а напряжение на компонентах представляет собой сумму напряжений по каждому компоненту.

Пример последовательной цепи

Параллельные цепи

В параллельной цепи напряжение на каждом из компонентов одинаково, а общий ток равен сумме токов через каждый компонент.

Если два или более компонента соединены параллельно, они имеют одинаковую разность потенциалов ( напряжение) на их концах. Потенциальные различия между компоненты одинаковы по величине и имеют одинаковую полярность.Одно и то же напряжение применимо ко всем цепям компоненты, соединенные параллельно.

Если каждая лампочка подключена к аккумулятору отдельным контуром, говорят, что лампочки подключены параллельно.

Пример параллельного контура.

Пример цепи

Рассмотрим очень простую схему, состоящую из четырех лампочек и одной на 6 В. батарея. Если провод соединяет батарею с одной лампочкой, со второй лампочкой, с третьей лампочкой, а затем обратно с батареей в одну непрерывную петлю, говорят, что лампочки включены последовательно.Если три лампочки соединены последовательно, то через все на них, а падение напряжения составляет 1,5 В на каждой лампочке, и этого может быть недостаточно, чтобы заставить их светиться.

Если лампочки соединены параллельно, ток, протекающий через лампочки, объединяется, образуя ток течет в аккумуляторе, при этом падение напряжения составляет 6,0 В на каждой лампочке и все они светятся.

В последовательной цепи каждое устройство должно работать, чтобы цепь была полной.Перегорела одна лампочка в последовательной цепи разрывает цепь.