Comment les points de contact des câbles volants peuvent-ils gérer les centaines d'ampères nécessaires pour démarrer une voiture?

29

Lorsque vous démarrez une voiture, vous connectez ces grosses pinces crocodiles aux bornes des batteries. Les câbles eux-mêmes peuvent très bien gérer le courant, mais les points de contact entre les pinces crocodile et la batterie sont extrêmement petits. J'imagine qu'un maximum de 4 dents touchent chaque terminal. Comment ces points de contact n'explosent-ils pas simplement sous les centaines d'ampères?

Daffy
la source
Les câbles costauds ne gèrent la charge que parce que les pinces limitent sévèrement le flux de courant (et la masse thermique)
Bryan Boettcher
4
j'ai des câbles qui ont fait des centaines de sauts et les dents ressemblent maintenant à un jack-o-lantern ...
dandavis
Imaginez la zone de contact entre un chariot et un pantographe d'un train.
Crowley

Réponses:

33

Astuce: la résistance n'est pas seulement une question de section, mais aussi de longueur.

Vous attendriez-vous à ce que les câbles volants fonctionnent s'ils étaient de 10 mètres de long? Et 100 mètres? Vous avez compris mon point.

Même si la surface de contact est très petite, la longueur effective du contact est très courte. On pourrait faire valoir que le fait d'avoir des surfaces planes et arrondies conduirait de toute façon à un meilleur contact, mais ce n'est pas vrai. Les contacts de la batterie sont sales et oxydés, les pinces crocodiles pointues, ainsi que le ressort puissant, aident le conducteur échoué à perforer ledit oxyde et garantissent un bon contact.

Vladimir Cravero
la source
9
Oui. Une pression plus forte sur une petite surface (ici une dent d'aligator) offre un meilleur contact qu'une surface plus grande avec une pression lâche. En supposant que la petite section transversale au niveau de la zone de contact est rapidement agrandie (d'où la forme de l'épine).
Fredled
2
Si par «travailler» vous voulez dire «ne pas exploser», je parie qu'un câble de démarrage de 100 m fonctionnera parfaitement.
Dmitry Grigoryev
7
En outre, une petite dent laide qui fait partie d'un gros morceau de métal laid a un gros dissipateur thermique laid.
rackandboneman
@DmitryGrigoryev, à 100 m (vs 10 m), la résistance du câble est 10 fois plus élevée, la tension de la batterie peut ne pas être suffisante à ce point pour faire passer des centaines d'ampères à travers le câble, donc cela peut toujours fonctionner, mais pas "parfaitement" ( en supposant le même calibre, seule la longueur est différente)
nurchi
@nurchi Je le sais. Je crois que la question porte sur la capacité de charge actuelle, pas sur la résistance. La capacité actuelle ne change normalement pas avec la longueur.
Dmitry Grigoryev
19

Avez-vous remarqué comment les pinces deviennent chaudes après un démarrage?

Cela signifie que le courant est perdu, il se retrouve dans ces pinces. Vous avez raison, la connexion n'est pas idéale, donc le courant est perdu, mais pas tant que tout fond ou explose. Qu'y a-t-il de toute façon à exploser? Rien :-)

Vous ne voudriez pas faire passer cet énorme courant de démarrage pendant plus d'une minute, car les pinces chaufferont fortement et l'isolation en plastique fondra.

Mais comme nous voulons simplement démarrer l'autre voiture, ce qui prend généralement beaucoup moins d'une minute, c'est OK. Les pinces peuvent gérer cet énorme courant pendant une courte période .

Bimpelrekkie
la source
2
+1 J'ajouterais également. les câbles eux-mêmes doivent être costauds pour ne pas faire chuter trop de tension. La chute à travers le point de contact est beaucoup moins importante.
Trevor_G
5
Souvent, ils sont appelés «câbles d'appoint» parce qu'ils ne font qu'ajouter des amplis à ce que la batterie faible émet, sans porter la charge entière. Si la batterie faible est réellement morte, la situation est plus marginale et la résistance de contact est plus importante. Quant à l'explosion, si les câbles sont accidentellement connectés en arrière, il pourrait y avoir des morceaux de plomb vaporisé autour. Vous pouvez également lire sur l'explosion d'hydrogène dans les batteries avec trop peu d'électrolyte, mais c'est rare.
1
Un défaut d'arc peut faire une très belle explosion, même s'il ne s'agit que de métal et d'air. Cependant, les voitures n'ont généralement pas assez d'énergie.
Quelqu'un quelque part
1
@SomeoneSomewhere essayez simplement de mettre deux tiges métalliques en contact directement à travers une grande batterie de camion lourd .. à la réflexion ne le font pas ....
Solar Mike
2
"Qu'y a-t-il à exploser?" Eh bien, si votre batterie au plomb est défectueuse (et pourquoi autrement pourriez-vous démarrer la voiture?), Il y a une chance qu'elle produise de l' hydrogène , ce qui peut faire un bon coup :)
psmears
13

Vous semblez surestimer les effets du courant sur les conducteurs. Prenons par exemple un fil AWG17 ordinaire, qui est un simple 1 mm² de cuivre. Devinez combien de courant cela peut prendre pendant 1 seconde avant de sauter? Vérifiez maintenant si vous avez bien deviné.

Courant de fusion AWG 17 (1,04 mm²): 10 s à 99 A, 1 s à 316 A, 32 ms à 1,8 kA

Les pinces de démarrage rapide ont une surface de contact d'environ 5 mm², et les dents sont refroidies par la masse thermique du reste de la pince, donc la manipulation de quelques centaines d'ampères pendant quelques secondes n'est pas un problème.

Courant de fusion AWG 10 (5,26 mm²): 10 s à 333 A, 1 s à 1,6 kA, 32 ms à 8,9 kA ... Courant de fusion AWG 11 (4,17 mm²): 10 s à 280 A, 1 s à 1,3 kA, 32 ms à 7,1 kA

Dmitry Grigoryev
la source
4
et ils sont également refroidis par la masse du connecteur de la batterie ...
Solar Mike
1
Merci, Mark, j'ai eu l'idée d'utiliser la balise spoiler mais j'ai oublié comment le faire.
Dmitry Grigoryev
Je ne suis pas sûr que vous obtiendrez 5 mm ^ 2 avec la plupart des clips de câble de démarrage, même pas à proximité. Mais les déplacer pour qu'ils s'installent bien une fois attachés fait une grande différence.
Chris H
1
@ChrisH Habituellement, il y a 8 dents qui peuvent potentiellement entrer en contact: deux sur le côté gauche d'une mâchoire, deux sur la droite et quatre autres sur la mâchoire opposée. Avec seulement un demi-millimètre sur chaque dent, vous obtenez 4 mm². Bien sûr, c'est un calcul de "retour de l'enveloppe", mais je ne pense pas que je sois trop loin.
Dmitry Grigoryev
Pas de problème @DmitryGrigoryev J'ai dû le rechercher moi-même. * 8 ')
Mark Booth
1

Après avoir démarré votre voiture, examinez les bornes de la batterie au plomb. Parfois, lorsque le contact est mauvais, vous trouverez une petite fosse où le plomb a fondu. La chaleur qui fait fondre le plomb est éloignée de ce qui est nécessaire pour l'allumage thermonucléaire que vous craignez.

richard1941
la source
0

Considérez que le cuivre est un excellent conducteur de chaleur. Il est si excellent que, par exemple, vous auriez vraiment du mal à souder les pinces à n'importe quoi avec un fer à souder même modérément puissant.

De plus, lorsque vous connectez des pinces, il y a généralement un peu d'arc. La pince est en fait soudée un peu, augmentant la section transversale du contact réel avec les fils de la batterie.

Leonard Milcin
la source
-2

Toute condition de connexion de mâchoire, de taille de fil et autres, comme mentionné ci-dessus, qui entraîne une réduction importante de la tension présentée au moteur de démarrage (enroulement en série) entraîne un flux de courant plus important pour produire le kW de puissance nécessaire pour faire tourner le moteur à la vitesse de démarrage. Une réduction trop importante de la tension et un courant très élevé peuvent détruire un enroulement de démarreur / un jeu de brosses / barres de commutateur parfaitement parfaits. Juste un mot d'avertissement pour toute situation de démarrage à très basse tension.

RickWatts
la source