Leerlaufspannung - Open-circuit voltage

Definition der Leerlaufspannung. Die Box ist ein beliebiges Gerät mit zwei Anschlüssen, beispielsweise eine Batterie oder eine Solarzelle. Die beiden Anschlüsse sind mit nichts verbunden (ein "offener Stromkreis"), sodass kein Strom in oder aus einem der Anschlüsse fließen kann. Die Spannung v oc zwischen den Klemmen ist die Leerlaufspannung des Gerätes.
Schwarze Kurve: Die höchstmögliche Leerlaufspannung einer Solarzelle in dem Shockley-Queisser Modell unter unkonzentrierten Sonnenlicht, als Funktion des Halbleiterbandabstandes . Die rot gepunktete Linie zeigt, dass diese Spannung immer kleiner als die Bandgap-Spannung ist.

Die Leerlaufspannung (abgekürzt als OCV oder V OC ) ist die Differenz des elektrischen Potenzials zwischen zwei Anschlüssen eines Geräts, wenn es von einem Stromkreis getrennt ist. Es ist keine externe Last angeschlossen. Zwischen den Anschlüssen fließt kein externer elektrischer Strom . Alternativ kann man sich die Leerlaufspannung als die Spannung vorstellen, die an eine Solarzelle oder eine Batterie angelegt werden muss, um den Strom zu stoppen. Es wird manchmal das Symbol V oc gegeben . In der Netzanalyse wird diese Spannung auch als Thévenin-Spannung bezeichnet .

Die Leerlaufspannungen der Batterien und Solarzellen werden häufig unter bestimmten Bedingungen (state-of-charge, Beleuchtung, Temperatur, etc.) angegeben.

Als Potentialdifferenz wird bei Batterien und Zellen in der Regel die Leerlaufspannung genannt. Die Leerlaufspannung wird auch als elektromotorische Kraft (EMK) bezeichnet, die die maximale Potenzialdifferenz ist, wenn kein Strom fließt und der Stromkreis nicht geschlossen ist.

Das Gegenteil eines offenen Stromkreises ist ein „ Kurzschluss “.

Um die Leerlaufspannung zu berechnen, kann man ein ähnliches Verfahren wie im Folgenden verwenden.

Beispiel

Betrachten Sie die Schaltung:

Gegebene Schaltung

Wenn wir die Leerlaufspannung am 5Ω-Widerstand finden möchten. Trennen Sie es zuerst vom Stromkreis:

Modifizierte Schaltung

Finden Sie den äquivalenten Widerstand in Schleife 1 und ermitteln Sie damit den Strom in der Schleife. Verwenden Sie das Ohmsche Gesetz, um den Potenzialabfall am Widerstand C zu ermitteln. Der Widerstand B beeinflusst die Leerlaufspannung nicht. Da kein Strom durch sie fließt, gibt es auch keinen Potentialabfall. Wir können es also leicht ignorieren.

Daher ist der Spannungsabfall über den Widerstand C V L .

Dies ist nur ein Beispiel. Viele andere Möglichkeiten können verwendet werden.

Siehe auch

Verweise


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