Cortocircuito de la batería del coche de 12 V con una llave que tiene una resistencia de 0,5 ohmios, ¿cuánta corriente?

Question

RESPUESTA/ERROR ENCONTRADO: la resistencia de los cables del multímetro es la culpable. La resistencia real de la llave no se puede medir con un multímetro básico. La resistencia de la llave es más bien alrededor de 0,000016 ohmios.

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He buscado una respuesta en varios sitios web, pero todavía no he tenido suerte (para esta pregunta concreta).

Si se hace un cortocircuito en la batería de un coche con una llave que tiene una resistencia de 0,5 ohmios, entonces, teóricamente, utilizando la ley de Ohm, la corriente = V/R = 12,65 voltios / 0,5 ohmios = 25,3 amperios.

Mucha gente (incluso en este sitio) afirma que 100's a 1000's de amperios fluirán a través de la llave y la soldarán a los terminales.

¿Cómo es eso posible cuando sólo pueden fluir teóricamente un máximo de 25,3 amperios a través de esa llave de 0,5 ohmios utilizando 12,65 voltios?

NB: He medido la resistencia de la llave con un multímetro de uso casero "básico" y muestra que la mejor resistencia de la llave es de 0,5 ohmios. Espero haber medido esto correctamente :)

Answer 1

Una llave inglesa no tiene una resistencia de 0,5 ohmios, es mucho menor.

Su multímetro básico no puede medir resistencias a más de un ohmio o algo así, la resistencia de los cables y la poca fiabilidad de la resistencia de contacto lo hacen imposible.

La forma de medir resistencias tan bajas como una llave inglesa es utilizar un método Kelvin de 4 terminales. Lo que se hace aquí es pasar una corriente a través de la muestra utilizando dos terminales, y luego medir el voltaje a través de la muestra utilizando un par de terminales diferentes. Con una llave inglesa, si se utiliza quizás 1A de extremo a extremo, se vería una caída de tensión de unos pocos mV.

Pongamos algunos números en tu llave inglesa. No me gusta buscar la resistividad, los grandes factores de 10 me preocupan si voy a acertar en el reverso de un sobre, así que sólo recuerdo un dato. Una longitud de 1m de 1mm \$^2\$ el cable de cobre es de unos 17mohm, y a partir de ahí trabajar.

Supongamos que tu llave tiene 250 mm de longitud y un eje de 10 mm x 5 mm. Es 1/4 de 1m de largo, y 50mm \$^2\$ Así que es 1/200 de la resistencia de mi 1m x 1mm \$^2\$ cable. Si fuera de cobre, tendría una resistencia de 17mohm/200, que es aproximadamente 100μohm. Pero no es cobre, es acero, y probablemente una aleación. Tras un rápido repaso a la Wikipedia, vamos a suponer que es 50 veces más resistivo que el cobre, por lo que tiene una resistencia de unos 5mohm.

12v caídos a través de 5mohm darían una corriente de 2400A. La CCA de la batería está muy por debajo de eso, por lo que la llave no está limitando la corriente, la batería es.

La resistencia de contacto es una complicación más. En el caso de una batería cortocircuitada por una llave, es probable que haya un arco de plasma entre los contactos, que puede tener una resistencia muy baja. También hay que tener en cuenta la pequeña zona de contacto, aunque como esa región es muy corta, suele ser insignificante en comparación con la longitud del conductor.

En la práctica, la resistencia real de la llave es cercana a cero. La batería entregará la máxima corriente instantánea que pueda extraerse de sus celdas, que será muy inferior a cualquier cálculo que hagas. El efecto neto es que la llave se convertirá esencialmente en un fusible: se quemará en su punto más estrecho. He visto cómo le ocurre a una llave inglesa, y es espectacular, ya que le voló la cabeza limpiamente. Afortunadamente, la persona que lo hizo no resultó herida, pero fue muy peligroso y tuvo mucha suerte. También puede explotar la batería, sobre todo si la llave es lo suficientemente grande como para sostener la corriente durante un poco más de tiempo.

NO TE ARRIESGUES A HACERLO, PUEDE MATARTE O, AL MENOS, PROVOCARTE GRAVES DAÑOS POR QUEMADURAS DE ÁCIDO. En resumen, no seas idiota.

Answer 2

Creo que lo que todas las otras respuestas están dejando de lado es la resistencia interna de la batería . Cuando se trata de grandes corrientes y cortocircuitos de baja resistencia, éste se convierte en el factor significativo que limita la corriente.

Una batería ideal puede ser modelada por una fuente de tensión, pero las baterías reales actúan más como una fuente de tensión en serie con una resistencia.

$$V = IR$$

Imaginemos un ejemplo hipotético. Digamos que tienes una batería de 12 V. Ahora cortocircuita los cables con una resistencia de 0,1 ohmios. Según la ley de ohmios, se obtienen 120 A.

$$V = I(R+R_{internal})$$

Ahora imagina esa misma batería, pero con una resistencia interna de 1 ohmio. Con el mismo cortocircuito, obtienes 1,1 ohmios de resistencia, o aproximadamente 10,9 A. ¡Gran diferencia!

Esto debería coincidir con la experiencia cotidiana. Cuando se hace un cortocircuito directo en una batería, no se obtiene una corriente infinita. Obtienes su voltaje dividido por su resistencia interna.

Answer 3

Tu medición de la resistencia es errónea - El flujo de corriente estará limitado por la resistencia de la llave y la resistencia interna de la batería - ambas muy bajas.

Habrá un flujo de corriente en la región de, o más, de 1000A fácilmente. Si no fuera tan peligroso te sugeriría que lo intentaras, PERO he visto baterías explotar por este tipo de cosas...

Answer 4

La resistencia de contacto entre los cables de su multímetro y la llave es de 0,5 Ohm.

La llave, cuando se empuja a las orejas de conexión de metal blando de la batería, tendrá una resistencia de cortocircuito mucho menor.

Aun así, la resistencia de contacto es la más alta del cortocircuito, de ahí el chispeo. Se pierde mucho calor en la zona de contacto.

Excelente no intente esto en casa los vídeos pueden ser encontrado en línea .

Answer 5

Para la resistencia de la llave es tan bajo que obtendrá resultados más precisos que sólo son más bajos cada mejora. Una batería es una bestia, y no debe tomarse a la ligera. Su capacidad para conducir la corriente instantánea es algo indicado por CCA (Cold Cranking Amps, como resulta) que no sé la definición exacta y las condiciones del parámetro. (editar, SAE tiene un estándar para eso.) Pero creo que se puede tomar el número como el pico de corriente que la batería puede conducir. (Creo que sigue siendo válido después de la edición, la capacidad real de la batería que conduce esta corriente es mucho mayor).

(Fuente: Una batería de camión puede conducir ~1000Amps y una vez soldé un cable fácilmente en la placa de cobre de la mesa de pruebas durante un ensayo de CEM).

La primera mejora será una medida de 4 puntos. Un multímetro sólo puede medir la resistencia entre sus terminales, lo que significa que medirá los cables, los contactos débiles que hagas con las sondas y la llave. Esto se debe a que en una medición de 2 puntos el medidor conduce una corriente a través de sus terminales y mide la tensión entre los mismos. En una medición de 4 puntos, el medidor conduce la corriente a través de un par de cables, y mide a través de otro par de cables, que no conduce la corriente pero lleva la tensión sin ninguna alteración en los terminales. De esta manera se puede medir realmente la resistencia entre dos contactos puntuales.

Otra limitación sería el hecho de que sólo se puede sostener una cantidad limitada de superficie con las puntas de las sondas. Una llave inglesa puede tener un mayor contacto con el terminal de la batería, ya que los terminales también están hechos para ser blandos. Creo que la superficie aumentará después del contacto, porque la llave inglesa podría fundirse con el terminal (aunque, en muchos casos accidentales no se funde, creo que el contacto crea un gas que repele la llave inglesa, al menos esto es lo que sentí una vez justo antes de romper a sudar frío).

Después de que la llave inglesa se funda, no podemos hacer otra cosa que esperar (¿esquivar?) a que se caliente tanto que se ponga roja. Sólo entonces, su resistencia podría aumentar, pero no tanto, supongo, y creo que ya hemos dañado la batería irremediablemente, y algún proceso químico en la batería deteriorará su rendimiento y dejará de conducir tanto. (También podría significar que la batería creara gas y explotara. No he tropezado con esos terrenos).

Yo preferiría calcular la resistencia comprobando el tipo de acero inoxidable con el que se ha fabricado. Por favor, manténgase a salvo. (: