Как найти напряжение на зажимах аккумулятора

Последовательное и параллельное соединения источников тока

Дополнительно по теме

2 Электрическое поле

3 Постоянный электрический ток

Последовательное и параллельное соединения источников тока. Правило Кирхгофа

1 Найти разность потенциалов между точками а и b в схеме, изображенной на рис. 118. Э. д. с. источников тока e1= 1 В и e2 =1,3 В, сопротивления резисторов R1 = 10 Ом и R2 = 5 Ом.

Поскольку e2>e1 то ток I будет идти в направлении, указанном на рис. 118, при этом разность потенциалов между точками а и b

2 Два элемента с э. д. с. e1 = 1,5 B и e2 = 2 В и внутренними сопротивлениями r1=0,6 Ом и r2 = 0,4 Ом соединены по схеме, изображенной на рис. 119. Какую разность потенциалов между точками а и b покажет вольтметр, если сопротивление вольтметра велико по сравнению с внутренними сопротивлениями элементов?

Поскольку e2>e1, то ток I будет идти в направлении, указанном на рис. 119. Током через вольтметр пренебрегаем ввиду

того, что его сопротивление велико по сравнению с внутренними сопротивлениями элементов. Падение напряжения на внутренних сопротивлениях элементов должно равняться разности э. д. с. элементов, так как они включены навстречу друг другу:

Разность потенциалов между точками а и b (показание вольтметра)

Последовательное и параллельное соединения источников тока. Правило Кирхгофа

3 Два элемента с э. д. с. e1=1.4B и e2 = 1,1 В и внутренними сопротивлениями r =0,3 Ом и r2 = 0,2 Ом замкнуты разноименными полюсами (рис. 120). Найти напряжение на зажимах элементов. При каких условиях разность потенциалов между точками а и b равна нулю?

4 Два источника тока с одинаковыми э. д. с. e= 2 В и внутренними сопротивлениями r1 =0,4 Ом и r2 = 0,2 Ом соединены последовательно. При каком внешнем сопротивлении цепи R напряжение на зажимах одного из источников будет равным нулю?

Ток в цепи

(рис.361). Напряжения на зажимах источников тока

Решая первые два уравнения при условии V1=0, получим

Условие V2=0 неосуществимо, так как совместное решение первого и третьего уравнений приводит к значению R I1, если R/2+r r. Поэтому ток больше при последовательном соединении.

20 Два элемента с э.д.с. e1=4В и e2 = 2В и внутренними сопротивлениями r1 = 0,25 Ом и r2 = 0,75 Ом включены в схему, изображенную на рис. 130. Сопротивления резисторов R1 = 1 Ом и R2 = 3 Ом, емкость конденсатора С=2 мкФ. Найти заряд на конденсаторе.

21 К батарее из двух параллельно включенных элементов с э.д.с. e1 и e2 и внутренними сопротивлениями r1 и r2 подключен резистор с сопротивлением R. Найти ток I, текущий через резистор R, и токи I1 и I2 в первом и втором элементах. При каких условиях токи в отдельных цепях могут быть равными нулю или изменять свое направление на обратное?

Выберем направления токов, указанные на рис. 366. Для узла b имеем I-I1-I2=0. При обходе контуров abef и bcde по часовой стрелке получим

Из этих уравнений находим

Ток I=0 тогда, когда изменена полярность включения одного из элементов и, кроме того, выполнено условие

а ток I2 = 0 при

Токи I1 и I2 имеют направления, указанные на рис.366, если

Они меняют свое направление при

22 Батарея из n одинаковых аккумуляторов, соединенных в одном случае последовательно, в другом— параллельно, замыкается на резистор с сопротивлением R. При каких условиях ток, текущий через резистор, в обоих случаях будет один и тот же?

При n(R-r) = R-r. Если R=r, то число элементов произвольно; если R№r, задача не имеет решения (n=1).

23 Батарея из n = 4 одинаковых элементов с внутренним сопротивлением r=2 Ом, соединенных в одном случае последовательно, в другом — параллельно, замыкается на резистор с сопротивлением R=10Ом. Во сколько раз показание вольтметра н одном случае отличается от показания вольтметра в другом случае? Сопротивление вольтметра велико по сравнению с R и r.

где V1 — показание вольтметра при последовательном соединении элементов, V2-при параллельном.

24 Как изменится ток, текущий через резистор с сопротивлением R = 2 Ом, если n =10 одинаковых элементов, соединенных последовательно с этим резистором, включить параллельно ему? Э.д.с. элемента e = 2 В, его внутреннее сопротивление r = 0,2 Ом.

25 Батарея составлена из N=600 одинаковых элементов так, что п групп соединены последовательно и в каждой из них содержится т элементов, соединенных параллельно. Э.д.с. каждого элемента e = 2 В, его внутреннее сопротивление r = 0,4 Ом. При каких значениях n и m батарея, будучи замкнута на внешнее сопротивление R = 0,6 Ом, отдаст во внешнюю цепь максимальную мощность? Найти при этом ток, текущий через сопротивление R.

Общее число элементов N=nm (рис. 367). Ток во внешней цепи

где r/m- внутреннее сопротивление группы из т параллельно соединенных элементов, а nr/m — внутреннее сопротивление n групп, соединенных последовательно. Максимальная мощность (см. задачу 848) отдается во внешнюю цепь при равенстве сопротивления R внутреннему сопротивлению батареи элементов nr/m, т. е.

При этом через сопротивление R течет точек I=46 А.

26 Емкость аккумулятора Qo=80АЧч. Найти емкость батареи из n = 3 таких аккумуляторов, включенных последовательно и параллельно.

При последовательном соединении через все аккумуляторы батареи течет один и тот же ток, поэтому все они разрядятся в течение одного и того же времени. Следовательно, емкость батареи будет равна емкости каждого аккумулятора:

При параллельном соединении n аккумуляторов через каждый из них течет 1/n часть общего тока; поэтому при том же разрядном токе в общей цепи батареи будет разряжаться в n раз дольше, чем один аккумулятор, т. е. емкость батареи в п раз больше емкости отдельного аккумулятора:

Заметим, однако, что энергия

отдаваемая батареей в цепь, и при последовательном и при параллельном соединении n аккумуляторов в n раз больше энергии, отдаваемой одним аккумулятором. Это происходит потому, что при последовательном соединении э. д. с. батареи в n раз больше э. д. с. одного аккумулятора, а при параллельном соединении э.д.с. батареи остается той же, что и для каждого аккумулятора, но Q увеличивается в n раз.

27 Найти емкость батареи аккумуляторов, включенных по схеме, изображенной на рис.131. Емкость каждого аккумулятора Qo=64 АЧч.

Каждая группа из пяти аккумуляторов, включенных последовательно, имеет емкость

Три параллельно включенные группы дают общую емкость батареи

28 Мост для измерения сопротивлений сбалансирован так, что ток через гальванометр не идет (рис. 132). Ток в правой ветви I=0,2 А. Найти напряжение V на зажимах источника тока. Сопротивления резисторов R1 = 2 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 1 Ом.

29 Найти токи, протекающие в каждой ветви цепи, изображенной на рис. 133. Э.д.с. источников тока e1 = 6,5 В и e2 = 3,9 В. Сопротивления резисторов R1=R2=R3=R4=R5=R6=R=10 Ом.

Составляем уравнения Кирхгофа в соответствии с направлениями токов, указанными на рис. 133: I1 + I2 — I3 = 0 для узла b;

I3 — I4 — I5 =0 для узла h; I5 — I1 — I6 = 0 для узла f: при этом

Для контура abfg (обход по часовой стрелке),

Для контура bcdh (обход против часовой стрелки) и

для контура hdef (обход по часовой

стрелке). Решая эту систему уравнений с учетом, что все сопротивления одинаковы и равны R=10 Ом, получим

Отрицательные значения токов I2, I4 и I6 показывают, что при данных э.д.с. источников и сопротивлениях резисторов эти токи текут в стороны, противоположные указанным на рис. 133.

Источник

Как определить заряд, емкость и плотность автомобильного аккумулятора с помощью мультиметра

Что можно проверить мультиметром

Каждый владелец автомобиля получит пользу от этого измерительного прибора. Его можно использовать в полевых условиях для быстрого и надежного определения многих вещей. Идея заключается в том, чтобы узнать, работает ли батарея правильно или с ней что-то не так.

Заряд

Самые современные автомобильные батареи — это литий-ионные (Li-Ion) батареи. Используя мультиметр, можно легко проверить, заряжен аккумулятор или нет. Это делается следующим образом:

1. Отсоедините аккумулятор и дайте ему «отдохнуть» в течение 5 — 6 часов.
2. Мультиметр переходит в режим вольтметра (измерение напряжения).
3. Литиевые батареи имеют диапазон тока от 12,7 до 13,2 В, поэтому измерительный прибор покажет 20 В. Напряжение будет измеряться от этого значения и ниже.
4. Подключите мультиметр к батарее: красный — к «плюсу», черный — к «минусу». Если кабели одинакового цвета, обратитесь к маркировке.

На дисплее мультиметра должны появиться цифры. Это хороший индикатор состояния батареи:

• 12,7 — 13,2 В — питание в норме;
• 12,1 — 12,4 В — зарядка примерно наполовину, т.е. требуется дозарядка;
• 11,6 — 12 В — «разряженная» батарея, которая уже вряд ли сможет служить источником питания;
• до 11 В — разряженная батарея, которую можно отправить на переработку.

Таблица для определения состояния заряда батареи по напряжению.

Проверить батарею с помощью мультиметра и сразу убедиться в ее исправности несложно, но это занимает некоторое время.

Ток утечки

Ток утечки — это показатель количества энергии, используемой для поддержания работы подключенного бортового оборудования. Каждая батарея имеет определенное минимальное значение тока утечки. В среднем этот показатель составляет от 55 до 80 мА.

Именно эти токи «расходуются» на поддержание работы радио, системы впрыска топлива, сигнализации и т.д. Общая утечка не должна превышать 70 мА. При превышении этого значения батарея будет разряжаться быстрее, сокращая срок ее службы.

Проверка тока утечки:

Проверьте ток утечки с помощью мультиметра.

1. Отключите все потребители электроэнергии.
2. Снимите минусовую клемму с аккумулятора.
3. Установите мультиметр на диапазон постоянного тока до 10 A.
4. Подключите «плюсовой» провод прибора к «плюсу» батареи.
5. Минусовой вывод тестера подключается к снятому минусовому выводу.
6. Прочтите прочитанное.

Если утечки нет, на дисплее отображаются нули. Если есть утечка, вы увидите, как быстро разряжается батарея. Если значения выше стандартных, необходимо определить прожорливого потребителя, вынимая по очереди предохранители и вставляя их обратно.

Плотность

Обычно уровень электролита проверяют с помощью специальной стеклянной трубки с градуированной шкалой — ареометра. Но мультиметр также справится с этой задачей. Инструкции:

1. Переключите тестер в режим «Напряжение», подключите к нему провода с «крокодилами».
2. Переключатель установлен на 20 вольт — все, что ниже, будет показано.
3. Черный провод подключаем к «минусу», красный — к «плюсу».
4. Посмотрите на значение напряжения и сравните со стандартом. Полностью заряженная батарея имеет напряжение 12,7 В. Если 12,1 — 12,4 заряжены наполовину, то плотность не верна.

Рекомендуется проверять плотность электролита каждые 15 — 20 000 км.

Плотность электролита при различных температурах.

Емкость

Емкость можно определить, проверив разряд батареи. Для начала аккумулятор полностью заряжен. Чтобы убедиться, что он полностью заряжен, проверяется напряжение и плотность электролита.

Затем подключается нагрузка, например, лампочка на 24 В, и фиксируется время. Когда напряжение падает до 50%, лампочка выключается. Энергоемкость, измеряемая в ампер-часах (Ah), определяется путем умножения тока в цепи с подключенной нагрузкой на количество часов, затраченных на разрядку теста. Если это значение близко к номинальному, то батарея в порядке.

Напряжение

Напряжение батареи в норме.

Это можно сделать при выключенном двигателе. Напряжение батареи от 13,5 до 14 вольт является нормальным. Батарея с таким напряжением считается находящейся в хорошем состоянии.

Если измерительный прибор показывает более 14,2 В, аккумулятор заряжен не полностью. Генератор переменного тока в это время напряженно работает, чтобы обеспечить питание всех потребителей. Зимой аккумулятор замерзает и разряжается, поэтому тест может не показать правильные значения с первого раза.

Если вы проверяете при работающем двигателе и выключенных потребителях, а прибор показывает менее 13 вольт, генератор работает нестабильно, т.е. не может полностью зарядить аккумулятор.

Проверка аккумулятора автомобиля с помощью мультиметра

Специальное устройство может измерить заряд и предупредить об утечке тока. Их можно купить в любом крупном автосалоне или в секции «вся электрика» строительного супермаркета. Как это сделать — пункт за пунктом:

1. Убедитесь, что зажигание автомобиля выключено.
2. Переключите мультиметр в режим вольтметра и установите переключатель на 20 вольт.
3. Подключите провода к соответствующим клеммам на устройстве.
4. Поместите металлические щупы на концы проводов к клеммам аккумулятора — красный для плюса и черный для минуса.
5. Запишите показания.

Показания вольтметра (без нагрузки), V	Уровень заряда батареи, %: Уровень заряда батареи
12,6 В или более	100%
12,5 — 12,3 V	75% — 50%
12,1 — 11,7 В или менее	25% — 0%

Эта таблица показывает, что батарея заряжена не полностью, если напряжение на клеммах батареи меньше 12,7 В.

Как проверить автомобильный аккумулятор мультиметром на внутреннее сопротивление

Важно знать, как проверить автомобильный аккумулятор с помощью мультиметра на внутреннее сопротивление. Для этого вам также необходим груз. Возьмем галогенную лампу мощностью 60 Вт. Потребляемый ток составит 5 А. Если ток составляет 100 А, потеря напряжения не должна превышать 1 В. Таким образом, при нашем значении 5 А напряжение составляет около 0,05 В.

Как правильно проверить аккумулятор с помощью мультиметра:

1. Подключите лампу к аккумулятору.
2. Подождите, пока лампочка не начнет светиться.
3. Когда это произойдет, измерьте напряжение на клеммах аккумулятора, т.е. используйте мультиметр.
4. Запишите результаты измерений.
5. Выключите лампочку.
6. Снова проверьте напряжение на клеммах.

Теперь остается только определить разницу между этими двумя значениями. Если разница составляет менее 0,05 вольт, то батарея в порядке, т.е. внутреннее сопротивление правильное. Если разница большая, значит, батарея сильно изношена, постарайтесь заменить ее как можно скорее.

Теперь в вашей копилке есть ответ на вопрос: можно ли проверить внутреннее сопротивление батареи с помощью мультиметра?

Если вы не хотите самостоятельно разбираться, как измерить амперы мультиметром в аккумуляторе, как измерить заряд батареи, как проверить мультиметром авто аккумулятор другие параметры, не переживайте. Всегда найдутся специалисты, которые за деньги или по знакомству проведут все необходимые измерения с помощью батарейного мультиметра.

Проверка работоспособности АКБ мультиметром — особенности и недостатки способа

Как проверить аккумулятор с помощью мультиметра? Для определения уровня заряда достаточно измерить напряжение на клеммах, при этом батарея должна быть полностью отключена от нагрузки и находиться в таком состоянии не менее 2 часов. Установите мультиметр на нужный режим и диапазон измерений (см. раздел выше). Подключите мультиметр, измерьте напряжение и сверьтесь с таблицей ниже.

Напряжение на клеммах аккумулятора в зависимости от уровня заряда аккумулятора

Напряжение на клеммах холостого хода, В	Уровень заряда, %
Низкоантимониальные (Sb/Sb) и гибридные (Sb/Ca)	Кальциевые (Ca/Ca) и AGM/гель (Ca/Ca)
12,51-12,66	12,66-12,81	100
12,31-12,46	12,46-12,61	75
12,1-12,25	12,26-12,41	50
11,92-12,07	11,86-12,01	25
11,75-11,90	11,66-11,81

Этот метод довольно прост, но он работает только в том случае, если вы знаете, что аккумулятор находится в хорошем состоянии, и просто решили оценить его заряд. Если батарея старая, измерение напряжения «холостого хода» ничего не даст. Без нагрузки он может быть нормальным, но достаточно включить, например, фары, как те же 12,8 В превратятся в 9-10.

Поэтому для более или менее качественного контроля батареи одного мультиметра недостаточно. Необходимо измерить напряжение заряженной батареи. Как говорится, проверьте его на амперы. В качестве нагрузки мы будем использовать фару мощностью 55 Вт.

Прежде всего, измерьте напряжение на ненагруженной батарее (см. выше) и запишите показания. Теперь подключите нагрузку и подождите 2-3 минуты. Не отключая нагрузку, снова измерьте напряжение. Если напряжение не упало более чем на 0,3-0,4 вольта, то батарея, скорее всего, исправна.

Мнение экспертаАлексий БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос Важно: Все вышеперечисленное применимо, если аккумулятор заряжен не менее чем на 75%. Если он менее заряжен, падение напряжения может быть больше. Это не повод для паники. Полностью зарядите аккумулятор и повторите проверку.

Как измерить автомобильный аккумулятор мультиметром на ёмкость

Как проверить аккумулятор мультиметром, чтобы узнать его емкость? Он показывает, сколько аккумулятор отдаст за определенное время и при определенном напряжении. Емкость выражается в Ач. Вы можете измерить его мультиметром под нагрузкой.

Если вы хотите узнать, как проверить батарею мультиметром под нагрузкой, возьмите две фары. Они подключены параллельно. В нашем примере их суммарная мощность составляет 110 Вт. Мы будем подавать через лампочки ток приблизительно 9 А. Перед началом процесса убедитесь, что аккумулятор полностью заряжен.

Инструкции по проверке аккумулятора мультиметром на автомобиле:

1. Подключите нагрузку и измерительный прибор к клеммам. Выберите функцию измерения напряжения.
2. Замерьте время и подождите, пока напряжение на клеммах аккумулятора не упадет до 10,3 В.
3. Посмотрите на таймер и определите, через какое время аккумулятор потерял заряд. Пусть в нашем примере это будет 7 часов.
4. Рассчитайте мощность. Для этого умножьте время (в часах) на ток разряда (в нашем случае 9), т.е. 7 * 9 = 63 Ач. Затем откройте паспорт батареи и посмотрите на указанную в нем емкость. Например, 65 Ah. Как вы можете видеть, разница очень мала, так что все в порядке. Если емкость значительно меньше емкости заводской таблички, батарею следует заменить.

Помните, что батарея не должна быть полностью разряжена, поэтому при измерении не допускайте падения напряжения ниже 10,3 В. Свинцово-кислотные аккумуляторы нельзя хранить разряженными, поэтому заряжайте их сразу после проверки, иначе через несколько дней они будут пригодны только для мусора.

Вот как проверяется батарея с помощью мультиметра.

Как измерить силу пускового тока

При измерении пускового тока необходимо решить две проблемы:

• амплитуда пуска может достигать сотен ампер — не каждый мультиметр может измерить это значение;
• Продолжительность импульса невелика — в лучшем случае несколько секунд, из-за инерционности прибора он может не отображаться, поэтому следует использовать мультиметры с функцией сохранения пиковых результатов (функция HOLD).

Для этой процедуры подходит только профессиональный мультиметр с зажимом постоянного тока. Эти устройства стоят дорого, но являются единственным способом измерения уровня пускового тока, обычный тестер не сможет надежно измерить уровень пускового тока.

Переключите тестер в режим измерения постоянного тока (указан стрелкой), нажмите кнопку размыкания зажима, возьмитесь за провод, подключенный к батарее (плюс или минус), и переключите его в режим измерения максимального напряжения. После этого запустите двигатель (не снимайте клеммы аккумулятора!). Клещи зарегистрируют наибольшее значение — это и будет ток холодного запуска.

Источник

Напряжение аккумуляторной батареи.

Аккумуляторная батарея — один из основных узлов любого автомобиля. Если она неисправна или в плохом состоянии, то уже никто никуда не едет. В этой статье мы выясним, как проверить аккумулятор при помощи обыкновенного мультиметра и разберём достоинства и недостатки этого способа.

Как замерить силу тока и напряжение

Для начала небольшой ликбез по использованию наиболее популярного и недорогого цифрового мультиметра (само собой, от дядюшки Ляо). С его помощью можно измерить величину постоянного и переменного напряжения, силу тока и сопротивление цепи. Некоторые приборы дополнительно позволяют проверить исправность радиоэлементов — диодов, транзисторов, конденсаторов. Сегодня мы его будем использовать для измерения постоянных напряжения и тока.

На фото цифрами обозначены:

1. цифровой дисплей;
2. секция измерения постоянного напряжения (DCV);
3. секция измерения сопротивления;
4. секция измерения переменного напряжения (ACV);
5. секция измерения постоянного тока (DCA);
6. переключатель режимов;
7. гнездо для измерения постоянного тока на пределе 10 А;
8. гнездо для работы во всех остальных режимах;
9. общее гнездо.

Для того чтобы провести измерения, подключаем к соответствующим гнёздам щупы, переключателем-крутилкой устанавливаем необходимый режим и предел измерений. Всё просто.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросВажно! Всё очень просто, но требует внимательности при выборе режима и предела измерения. Стоит ошибиться, выставив, к примеру, режим измерения тока или сопротивления, и замерить напряжение, как прибор будет безвозвратно испорчен. Вроде очевидно, но практически каждый хоть раз, но ошибался.

Попробуем при помощи этого прибора проверить напряжение аккумулятора автомобиля. Вставляем провода со щупами в гнёзда 9 и 8. При этом щуп, установленный в гнездо 9, будет минусовым. Устанавливаем переключатель режимов в секцию 2. Автоматически загорается дисплей. Теперь нужно выбрать диапазон измерений. Точнее, верхний предел измерения. Он должен быть не ниже измеряемого напряжения. АКБ автомобиля выдаёт примерно 12 В, поэтому нас вполне устроит предел 20. На нём мы прибор точно не перегрузим. Устанавливаем крутилку на 20 DCV.

Касаемся щупами клемм батареи и считываем показания с дисплея. При этом полярность подключения щупов можно не соблюдать. Если мы перепутали полярность подключения, перед показаниями на дисплее высветится «-». Это нормальный режим работы мультиметра.

Важно! Если мы не знаем, какое напряжение в измеряемой цепи, выставляем самый большой предел и при необходимости после контрольных измерений его уменьшаем. На фото ниже идёт проверка генератора, поэтому на всякий случай был выставлен заведомо более высокий предел измерений — 200 В.

Как измерить силу тока мультиметром? В качестве примера произведём замер утечки тока во время стоянки автомобиля при выключенном зажигании. Поскольку мы не знаем, насколько велик будет ампераж, устанавливаем прибор в режим измерения максимального тока — 10 А. Секция, естественно, DCA (поз. 5 на первом фото). Измерительный щуп переставляем из гнезда 8 в гнездо 7. Щуп в гнезде 9 оставляем.

Выключаем зажигание, обесточиваем дополнительное нештатное электрооборудование, если оно есть (навигатор, видеорегистратор и т. п.). Сбрасываем с одной из клемм аккумулятора наконечник и в разрыв включаем мультиметр. Закрываем двери, ставим автомобиль на охрану. То есть паркуем его для длительной стоянки. Через некоторое время машина «уснёт», и можно считать показания тока утечки с дисплея тестера. На фото ниже ток составляет 330 мА. Это очень много. Либо мы забыли что-то отключить, либо бортовая сеть автомобиля неисправна.

Важно! Ни в коем случае не пытаемся запустить двигатель при подключенном тестере. Ток, потребляемый стартером в момент запуска, составляет сотни ампер и мгновенно сожжёт прибор, который и 10 А выдерживает с трудом и лишь в течение короткого времени.

Проверка работоспособности АКБ мультиметром — особенности и недостатки способа

Как проверить аккумулятор мультиметром? Для определения степени заряженности достаточно измерить напряжение на клеммах, при этом АКБ должна быть полностью отключена от нагрузки и выдержана в таком состоянии не менее 2 часов. Выставляем на мультиметре нужный режим и предел измерения (см. раздел выше). Подключаем, измеряем напряжение и сверяемся с табличкой, приведённой ниже.

Зависимость напряжения на клеммах от степени заряженности АКБ

Напряжение на клеммах без нагрузки, В	Уровень заряда, %
малосурьмянистые (Sb/Sb) и гибридные (Sb/Ca)	кальциевые (Ca/Ca) и AGM/Gel (Ca/Ca)
12,51–12,66	12,66–12,81	100
12,31–12,46	12,46–12,61	75
12,1–12,25	12,26–12,41	50
11,92–12,07	11,86–12,01	25
11,75–11,90	11,66–11,81

На фото ниже на клеммах батареи напряжение составляет 12,83 В, АКБ кальциевая, а значит, она заряжена на 100 %.

Метод достаточно прост, но работает лишь в том случае, если аккумуляторная батарея заведомо исправна и мы просто решили оценить степень её заряженности. Если АКБ старенькая, то измерение «холостого» напряжения ничего не даст. Без нагрузки оно может быть нормальным, но достаточно включить, скажем, фары головного света, как те же 12,8 В превратятся в 9–10.

Таким образом, для более-менее качественной проверки АКБ одного мультиметра мало. Нужно измерять напряжение на нагруженном аккумуляторе. Как говорится, проверить его на амперы. В качестве нагрузки будем использовать лампу головного света мощностью 55 Вт.

Прежде всего, измеряем напряжение на ненагруженной АКБ (см. выше), показания записываем. Теперь подключаем нагрузку и ждём 2–3 минуты. Не отключая нагрузку снова измеряем напряжение. Если оно снизилось не более чем на 0,3–0,4 В, то есть вероятность, что АКБ исправна.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросВажно! Всё вышесказанное справедливо для заряженного не менее чем на 75 % аккумулятора. Если заряд меньше, то снижение напряжения может быть больше. Это не повод для паники. Полностью заряжаем АКБ и проводим повторный тест.

Как проверить ёмкость аккумулятора

Итак, проверить степень заряда аккумулятора мультиметром вполне возможно и не особо сложно. Но можно ли этим же прибором измерить ёмкость аккумулятора? Вполне, хотя это и займёт определённое время. Для работы нам понадобится собственно мультиметр, нагрузка и обыкновенные часы. В качестве нагрузки будем использовать две лампы головного света, включённые параллельно. Суммарная мощность ламп составит 110 Вт, а ток через них будет порядка 8,5–9 А.

Для того чтобы точно определить ёмкость аккумуляторной батареи, её нужно полностью зарядить. Теперь подключаем к клеммам нагрузку и мультиметр, включённый в режиме измерения напряжения.

Засекаем время и ждём, пока напряжение на клеммах АКБ не упадёт до величины 10,3 В. Снова смотрим на часы и вычисляем время, за которое батарея полностью разрядилась. Предположим, за 6,5 часов. Как определить реальную ёмкость? Элементарно: умножаем время в часах на разрядный ток в амперах, получаем ёмкость батареи в ампер-часах. В нашем случае ёмкость составит 6,5 х 8,5 = 55 А·ч. Читаем на корпусе паспортную ёмкость — 60 А·ч. Что ж, пациент, скорее, жив, чем мёртв. Всё в порядке.

Важно! Автомобильные батареи не терпят глубокой разрядки. Постоянно контролируем напряжение, не допуская его снижения менее чем 10,3 В. Кроме того, свинцовые АКБ нельзя хранить в разряженном состоянии. После проведения измерений аккумулятор сразу же полностью заряжаем. В противном случае через неделю её можно будет выбросить.

Нагрузочная вилка — точный способ проверки

Есть ещё один, более точный способ проверки аккумулятора автомобиля. Здесь в качестве инструмента используется специальный прибор — нагрузочная вилка.

Прибор представляет собой достаточно точный вольтметр, параллельно которому встроена нагрузка, обеспечивающая ток 100–200 А. Подключая вилку к аккумулятору, мы заставляем её отдавать большой ток и одновременно измеряем напряжение на клеммах. Использование большого разрядного тока позволяет точно оценить текущее состояние АКБ.

Важно! Нагрузочные вилки выпускают на разные токи и напряжения. Для легковых автомобилей любого класса отлично подойдёт прибор, рассчитанный на напряжение 12 В и обеспечивающий разрядный ток 100–120 А.

Как проверить батарею при помощи этого прибора? Отключаем АКБ от нагрузки и выдерживаем в таком состоянии не менее 4–6 часов. Первый этап измерения — контроль напряжения без нагрузки. Подключаем кабель вилки (обычно оканчивается «крокодилом») к положительной клемме АКБ. Щупом вида толстого острого штыря касаемся минусовой клеммы АКБ. Считываем показания с прибора (может быть стрелочным или цифровым). Сверяемся с табличкой, приведённой ниже, и выясняем степень заряженности батареи.

Зависимость напряжения от степени заряженности АКБ

Степень заряженности, %	Напряжение без нагрузки, В	Напряжение под нагрузкой 100 А, В		Степень заряженности, %	Напряжение без нагрузки, В	Напряжение под нагрузкой 100 А, В
100	12,7	10,8		44	12,12	9,46
94	12,6	10,66		37,5	12,06	9,3
87,5	12,54	10,5		31	12	9,14
81	12.48	10,34		25	11,94	9
75	12,42	10,2		19	11,88	8,84
69	12,36	10,06		12,5	11,82	8,68
62,5	12,3	9,9		6	11,76	8,54
56	12,24	9,74			11,7	8,4
50	12,18	9,6

Отсоединяем прибор, подключаем нагрузку. Как это сделать, описано в инструкции к конкретной вилке. В одних приборах она коммутируется мощными переключателями и кнопками, в других устанавливается в ножевые соединители. Снова подключаем. На этот раз щуп устанавливаем быстро и с силой, чтобы уменьшить искрение при подсоединении.

Ждём 4–5 секунд, считываем показания с вольтметра и тут же отключаем нагрузочную вилку. Пока она остывает, а батарея приходит в себя после токового удара, сверяемся с табличкой и смотрим, не выходит ли полученный результат за допустимые пределы. Если измеренное напряжение будет ниже заданного, то с аккумулятором явно что-то не так. На фото ниже под нагрузкой напряжение АКБ просело до 7 В. Батарее явно пора на пенсию.

Важно! Время измерения под нагрузкой не должно превышать 5 секунд. Перед повторным измерением необходимо выждать не менее 4–6 часов, чтобы АКБ восстановилась. В противном случае повторная проверка будет необъективной.

Возможно ли проверить работоспособность без специальных приборов

Как проверить исправность аккумулятора автомобиля, если под рукой вообще нет никаких приборов? К сожалению, чудес не бывает, и оценить состояние «батарейки» голыми руками при помощи бубна и варёного яйца не удастся.

Единственный, более-менее реальный метод — попытаться запустить двигатель. Если стартер крутит бодро — всё отлично. Если с трудом — проблема. Вот такая точность в пол-лаптя, а эту проверку даже проверкой назвать сложно. Чего его проверять, если заводится? Сел и поехал. Можно, конечно, включить фары при заглушённом двигателе, посмотреть, как ярко светят, не тускнеют ли через пяток минут. Потускнели. Проблема. Причём после нашей «проверки» ещё и проблема завестись. Но опять-таки никакой точности. Яркость оцениваем на глаз, да ещё и при дневном свете. Ну и последний вариант — спросить у бортового компьютера. Если он достаточно умный, то ответит. Не особо умён – на нет и суда нет.

Вот мы и выяснили, как проверить состояние аккумуляторной батареи при помощи тестера, пары лампочек и нагрузочной вилки. Ничего сложного, с такой задачей справится любой автолюбитель.

Условие задачи:

ЭДС аккумуляторной батареи равна 12 В, внутреннее сопротивление 0,06 Ом, а сопротивление всех электрических потребителей 2 Ом. Каково напряжение на зажимах батареи?

Задача №7.2.7 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(rm E=12) В, (r=0,06) Ом, (R=2) Ом, (U-?)

Решение задачи:

Напряжение на зажимах источника (U) можно определить по следующей формуле:

[U = IR;;;;(1)]

Здесь (I) – сила тока, протекающего через источник, а (R) – внешнее сопротивление всей цепи (в нашем случае – это сопротивление всех электрических потребителей).

Силу тока (I) можно определить, применив закон Ома для полной цепи:

[I = frac{{rm E}}{{R + r}}]

Учитывая (1), имеем:

[U = frac{{{rm E} cdot R}}{{R + r}}]

Задача решена в общем виде, подставим данные задачи в формулу и произведем расчет численного ответа.

[U = frac{{12 cdot 2}}{{2 + 0,06}} = 11,7;В]

Ответ: 11,7 В.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

7.2.6 Источник тока замкнут внешним резистором. Определить отношение электродвижущей силы
7.2.8 ЭДС батареи равна 1,55 В. При замыкании ее на нагрузку сопротивлением 3 Ом
7.2.9 В цепи, состоящей из источника тока с ЭДС 3 В и резистора сопротивлением 20 Ом

Для тестирования фактического состояния АКБ применяются специальные устройства – аккумуляторные тестеры, стенды и т.п. Но многое о батарее можно узнать и с помощью обычного мультиметра, имеющего функции измерения тока и напряжения.

Алгоритм проверки напряжения аккумулятора

Чтобы проверить напряжение аккумулятора на холостом ходу, надо снять плюсовой провод с клеммы генератора, чтобы исключить просадки из-за влияния автомобильных нагрузок или возможных утечек. Любители точности могут отключить и минусовую клемму. Переключатель режима мультиметра надо перевести в режим измерения постоянного напряжения (V=). На дисплее у многих моделей тестеров будут отображаться символы DC.

Замеренное напряжение будет отображать уровень заряженности батареи.

Напряжение холостого хода, В	12,6	12,3-12,6	12,1-12,3	11,8-12,1	11,8 или ниже
Уровень заряда, %	Полный заряд (100%)	75	50	25	Полностью разряжен (0%)

Как измерить силу пускового тока

При измерении пускового тока приходится решать две проблемы:

• амплитуда броска может достигнуть сотен ампер — не каждый мультиметр может измерить такое значение;
• длительность импульса невелика – в лучшем случае несколько секунд, из-за инерции прибора она может не отобразиться, поэтому надо применять мультиметры с сохранением пикового результата (функция HOLD).

Для такой процедуры подойдет лишь профессиональный мультиметр с токовыми клещами постоянного тока. Такие приборы стоят недешево, но это единственная возможность произвести измерение, обычным тестером достоверно померить пусковой уровень тока не получится.

Надо включить тестер в режим измерения постоянного тока (отмечено стрелкой), нажать кнопку открывания клещей и обхватить провод, подключенный к аккумулятору (плюсовой или минусовой), и включить режим фиксации максимума. После этого надо завести двигатель (клеммы с аккумулятора не снимать!). Клещи зафиксируют наибольшее значение – это и будет ток холодной прокрутки.

Рекомендуем видеоролик на эту тему.

Как тестером проверить заряжает генератор АКБ или нет

Самый простой способ проверить, идет ли подзаряд аккумулятора или нет, это измерить напряжение на клеммах батареи с остановленным двигателем и после его пуска. Во втором случае напряжение должно быть выше. В этом случае аккумулятор будет заряжаться. При исправном генераторе и АКБ и заглушенном двигателе на выводах должно быть не менее 10,5 вольт (при полностью заряженном – 12,5 вольт). Если запустить двигатель, напряжение должно подняться о 14..14,5 вольт. Делать это надо в режиме измерения напряжения не отключая клемм АКБ.

Для полной уверенности можно замерить направление тока. Суть этого метода показана на рисунке, где приведена упрощенная схема питания бортсети автомобиля.

Видно, что при подзаряде аккумулятора ток втекает в плюсовой вывод аккумулятора, а при разряде вытекает из него. Направление можно определить с помощью мультиметра в режиме измерения постоянного тока. Удобнее использовать токовые клещи, это исключит операции по отсоединению и присоединению клемм. Но если их нет, хватит возможностей обычного тестера с наибольшим током до 10..20 ампер. Надо отсоединить плюсовую клемму АКБ и в разрыв включить мультиметр в режиме измерения постоянного тока с наибольшим пределом. Во многих приборах для этого измерительный провод надо включить в соответствующее гнездо.

Общий провод тестера надо подключить к клемме батареи, измерительный – к отсоединенному проводу. Если на дисплее отображается значение тока со знаком «минус», то имеет место потребление тока аккумулятором, что означает его подзаряд. По величине тока можно судить о ее скорости. Если ток вытекает из батареи и происходит ее разряд, то измеренное значение индицируется без знака «минус».

Если подключить щупы тестера наоборот (измерительный к клемме батареи, общий к проводу), то полярность будет индицироваться с обратной логикой – «минус» при разряде, его отсутствие при заряде.

Рекомендуем ознакомиться: 8 причин почему генератор не заряжает аккумулятор

Проверка тока на утечку

Точно таким же образом можно измерить утечку тока в автомобиле – токовыми клещами или мультиметром. Схема измерения будет такая же, как и предыдущая. Перед началом измерения надо заглушить двигатель и отключить явных потребителей:

• светосигнальное оборудование;
• автомагнитолу;
• другие нагрузки.

Если измеренный ток утечки превышает разумное значение (приблизительная сумма оставшихся нагрузок – автосигнализация, другая автомобильная электроника, которую нельзя или сложно отключить), надо искать проблему – короткое замыкание, перекрытие по изоляции или по загрязнениям и т.д. Надо понимать, что если утечка происходит по загрязненному корпусу батареи (пятна масла, электролита, налипшая токопроводящая пыль), то таким способом ее обнаружить не получится – путь тока будет направлен мимо измеряемой цепи. Поэтому при первых подозрениях на нештатное потребление надо очистить корпус аккумулятора от грязи (например, вымыть с помощью моющих средств).

Более подробно читайте статью: Как найти утечку тока в автомобиле мультиметром

Можно ли мультиметром померять емкость и внутреннее сопротивление

Чтобы измерить фактическую емкость или внутреннее сопротивление, помимо тестера понадобится эквивалент нагрузки. Для него удобно использовать 12-вольтовые автомобильные лампы:

• их легко приобрести;
• параллельным соединением можно набрать любую мощность и установить любой разрядный ток;
• в режиме разряда напряжение снижается, но одновременно снижается накал нити лампы, растет ее сопротивление, ток остается примерно на прежнем уровне – это ведет к повышению точности замеров.

Также можно нагружать аккумулятор резисторами соответствующего номинала и потребной мощности, но мало у кого есть коробка с сопротивлениями на все случаи жизни.

Для измерения емкости надо полностью зарядить аккумулятор (лучше от стороннего ЗУ). Замеры надо производить при отключенных клеммах, а для удобства лучше снять АКБ с автомобиля. Собирается схема.

В качестве измерителя тока можно использовать отдельный амперметр или периодически контролировать ток в течение процесса мультиметром (в теории достаточно сделать один замер). Лампочка (или набор для параллельного включения) выбирается так:

1. Разрядный ток должен составлять около 0,1 от предполагаемой фактической емкости АКБ (точная только будет замеряться).
2. Для относительно новой батареи можно взять паспортное значение емкости.
3. Определяется требуемая мощность нагрузки по формуле P=12*I (12- напряжение АКБ, I – расчетный ток в амперах).
4. Подбираются лампы так, чтобы их общая мощность была примерно равна рассчитанной в предыдущем пункте.

Например, для АКБ начальной емкостью 60 А*ч, бывшего некоторое время в эксплуатации, логично предположить снижение емкости до 50 А*ч. Выбирается разрядная сила тока в 5 ампер. Мощность нагрузки должна быть 12*5=60 ватт. Можно подобрать лампу в 60 ватт, или набрать 25+25+10 ватт, или нагрузить батарею другими способами, исходя из наличия элементов. После подключения нагрузки надо засечь время и измерить ток. В процессе разряда надо периодически контролировать напряжение на клеммах АКБ – окончанием процедуры считается достижение уровня 10,5 вольт. В этот момент можно зафиксировать время разряда. В конце процедуры можно еще раз измерить ток – он не должен радикально измениться.

Время разряда в часах, умноженное на средний ток разряда, даст реальную емкость в ампер*часах. Надо понимать, что емкость батареи зависит от разрядного тока, и результат, полученный при другой нагрузке (например, при мощности ламп 150 ватт) может заметно отличаться от цифры, полученной при описанном измерении.

Для наглядности видео-инструкция.

Этот же способ можно использовать для измерения реальной токоотдачи (пускового тока), но понадобится очень мощная нагрузка. Так, для аккумулятора с заявленным значением 520 ампер, потребуется набор ламп в 6250 ватт (62 лампы по 100 ватт каждая). Для пытливого ума это может не стать проблемой, но надо помнить, что замер надо производить очень быстро – 1..3 секунды (по разным стандартам наибольшую токоотдачу батарея должна осуществлять от 9 до 30 секунд). Этого должно хватить, чтобы измерить ток, но тестер должен обеспечивать предел измерений в несколько сот ампер.

Также надо позаботиться, чтобы провода имели достаточную толщину, а еще придется решать проблему коммутации большого тока, чтобы контакты в момент отключения не приварились. Для этого можно применить втягивающее реле от стартера автомобиля, управляемое от того же аккумулятора или от постороннего источника 12 VDC небольшой мощности.

Чтобы измерить внутреннее сопротивление, аккумулятор также желательно полностью зарядить. Для расчета потребуется применить закон Ома для полной цепи:

I=E*(R+r), где:

• I – ток в нагрузку, ампер;
• E – ЭДС аккумулятора, вольт;
• R – сопротивление внешней нагрузки, Ом;
• r – искомое внутреннее сопротивление батареи, Ом.

Далее надо собрать схему, похожую на предыдущую. Внутреннее сопротивление условно показано в виде резистора, подключенного к клеммам аккумулятора внутри корпуса.

Единственное отличие – ток должен быть больше, чтобы измерения были точнее. Неплохо иметь нагрузку, обеспечивающую 50 А (сопротивление 0,24 Ом) или даже больший ампераж. Мощность эквивалента должна быть от 600 ватт. Для измерения достаточно времени считывания показаний – обычно хватает нескольких секунд.

Например, на холостом ходу мультиметр в режиме вольтметра показал 12,5 вольт, а ток в нагрузку 0,24 Ом составил 52 ампер. Значит, внутреннее сопротивление равно r=I/E-R=0,006 Ом или 6 миллиом. Это результат неплохой, но в целом оценивать состояние по полученной цифре сложно – не все производители в сопроводительной документации указывают нужный параметр. Поэтому можно сравнить итог замера с измерением заведомо исправного однотипного аккумулятора.

Проверка состояния аккумулятора мультиметром может дать много сведений о фактических кондициях батареи. Для этого не нужно дорогостоящее оборудование – потребуются лишь определенные знания и навыки.