Warum verbinden wir eine Batterie mit Masse, wenn wir ein Auto springen?

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Dies scheint eine sehr einfache Frage zu sein, aber ich habe überall gesucht und keine Antwort gefunden.

Beim Springen eines Autos verbinden wir das + Ende der geladenen Batterie mit dem + Ende der leeren Batterie und das - Ende der geladenen Batterie mit dem Chassis oder einem anderen Metallteil des Autos.

Ich dachte immer, dass man einen geschlossenen Stromkreis braucht, damit Strom fließt. Aber dieser Stromkreis scheint offen zu sein: Wir verbinden das - Ende der geladenen Batterie mit der Erde! Wie kann also ein mit Masse verbundener Stromkreis Strom haben?

Ich glaube, ein anderer Weg, diese Frage zu stellen, ist: Funktioniert ein Starthilfe-Auto immer noch, wenn ich das Ende der geladenen Batterie mit einem dritten (ausgeschalteten) Auto verbinde, anstatt mit der leeren Batterie am Chassis des Autos? Wenn ja warum? (Ich habe Leute sagen hören, dass Starthilfe für ein Auto nur funktioniert, wenn das Chassis mit den elektrischen Bauteilen des Fahrzeugs verbunden ist, wodurch ein geschlossener Stromkreis entsteht, da die Batterie auch mit den elektrischen Bauteilen des Fahrzeugs verbunden ist.)

Ken Levinski
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Sie verwechseln die Schaltungsmasse, die Gehäusemasse und die Erdungsmasse. Ein Auto ist durch die Gummireifen von der "Masse" isoliert, aber der 12-V-Batterie-Minuspol ist mit dem Auto-Chassis verbunden, das die "Masse" bildet. Die Schaltung im Auto ist ebenfalls mit dem Chassis verbunden, obwohl dazwischen ein anderer Schutz vorhanden ist. Dies hat jedoch nichts mit dem Strom zu tun, der während eines "Sprungs" von einem Auto zum anderen fließt. Wenn überhaupt, kann diese Schaltung durch Spannungsspitzen in der Batterie zerstört werden.
Kurt E. Clothier
Wenn Sie ein Auto überspringen, verwenden Sie die Batterie des zweiten Autos, um den erforderlichen Strom zum Umschalten des Motorstarters bereitzustellen. Sobald das Auto läuft, lädt die Lichtmaschine (normalerweise) die Batterie so weit auf, dass Sie das Auto ein oder zwei Mal von selbst starten können, bevor es wieder tot ist. Die Lichtmaschine ist auch das, was die gesamte Elektronik im Auto wirklich antreibt, während sie läuft, indem die Batterie geladen bleibt. Wenn dies fehlschlägt, werden Sie bemerken, dass Ihre Lichter schwächer werden oder Ihr Radio erlischt, wenn die Batterie während der Fahrt leer ist, aber der Motor läuft weiter.
Kurt E. Clothier
Ich fuhr eines Nachts allein mit Batterie nach Hause, als meine Lichtmaschine ausfiel. Es war mehr als 20 Meilen mit eingeschalteten Scheinwerfern. Ja, die Lichter fingen am Ende der Reise an zu dimmen. Ich habe das Gefühl, ein besseres Verständnis dafür zu haben, wie viel Strom eine Autobatterie enthält und wie viel es braucht, um das Nötigste in einem Auto zu verbrauchen.
Löffel
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Ein Grund für die endgültige Verbindung zum Chassis des toten Autos ist, dass eine entladene Batterie Wasserstoff entgasen kann. Da es wahrscheinlich einen kurzen Lichtbogen geben wird, während Sie den Stromkreis zur Batterie des Live-Autos abschließen, wäre es Ihnen wirklich lieber , wenn dies außerhalb der leeren Batterie passiert wäre ! Noch sicherer wäre es, die endgültige Verbindung am Live-Auto herzustellen, viel weiter von der leeren Batterie entfernt.
JRobert
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@Spoon: Das Nötigste ist die Kraftstoffpumpe, die wahrscheinlich das stromhungrigste Gerät im Auto ist. In Zeiten von Vergasern und mechanischen Kraftstoffpumpen konnte man viel länger (Stunden) fahren als heute mit einem elektrischen System mit Totalverlust.
JRobert

Antworten:

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"Masse" ist nur ein Codewort, das sich in diesem Fall auf den Schaltungsknoten "Current Return Common" bezieht. Es gibt einen vollständigen Stromkreis, da alle elektrischen Komponenten im Auto, wie z. B. der Anlasser, ebenfalls mit Masse verbunden sind, um den Minuspol der Batterie über die Masse mit Strom zu versorgen. Das Chassis des Autos wird für dieses Rückleitungsnetz verwendet, und so ist das gesamte Chassis eine Erweiterung des Minuspols der Batterie.

Während der Starthilfe verbinden wir die Boosting-Batterie mit Masse und nicht mit der Klemme der leeren Batterie, weil dies einen direkteren Rückweg zu der guten Batterie bietet, die das tote Auto mit Strom versorgt: Der Rückstrom muss nicht Fahren Sie durch das Minuspol-Anschlusskabel der leeren Batterie und dann zum Überbrückungskabel, können Sie jedoch direkt von der Gehäusemasse zum Überbrückungskabel gelangen.

Ein direkterer Rückweg ermöglicht einen besseren Stromfluss und einen geringeren Spannungsabfall, z. B. durch direktes Anschließen eines großen Geräts an eine Steckdose anstatt über ein Verlängerungskabel.

Falls Sie sich auch fragen, warum zuerst die Plus-Jumper-Verbindungen hergestellt werden, dann die Minuspunkte. Dies liegt daran, dass es keinen Schaden verursacht, wenn Sie den Minus-Jumper im Chassis des Autos hängen lassen. Alles, was es versehentlich berührt, ist wahrscheinlich geschliffen. Wenn Sie beide Krokodilklemmen an einem Ende anschließen, bevor Sie das andere Ende anschließen, ist das andere Ende jetzt unter Spannung und Sie können die Klemmen versehentlich berühren, um einen Kurzschluss zu verursachen. Wenn Sie zuerst die Minuspunkte / Erdungen anschließen und dann eines der Pluspunkte anschließen, können Sie einen Kurzschluss verursachen, da das Plus auf der gegenüberliegenden Seite wahrscheinlich baumelt und etwas berührt, das geerdet ist.

Kaz
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Vielen Dank! Du bist direkt zu meinem Kern-Missverständnis gekommen. Meine Offenbarung kam auf die Idee, dass "das gesamte Chassis eine Erweiterung des Minuspols der Batterie ist" . Ich frage mich immer noch, warum Autos so konstruiert sind, aber das war nicht meine ursprüngliche Frage. Gut gemacht.
Ken Levinski
@Kaz, wenn das gesamte Chassis eine Erweiterung des Minuspols ist, warum werden wir dann nicht geschockt, wenn wir ein eingeschaltetes Auto berühren? Reicht die Spannung / der Strom nicht aus, um etwas zu fühlen?
Josh Beam
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@JoshBeam Es ist im Wesentlichen aus dem gleichen Grund, dass Sie nichts spüren, wenn Sie mit Ihrer Zunge nur einen Anschluss einer 9-V-Batterie berühren: Sie haben keinen Stromkreis geschlossen. Um geschockt zu werden, müssen Sie zwei Punkte berühren, die mit den gegenüberliegenden Anschlüssen der Batterie verbunden sind. (Und die Spannung ist niedrig, ja).
Kaz
Ich wusste, dass das Chassis eine Erweiterung des "-" - Terminals ist, aber mir ist nie aufgefallen, dass das Chassis eine Verbindung mit geringerem Widerstand zum Anlasser usw. ist, und ich dachte immer "Was ist der Unterschied?" Im Zusammenhang: Ich hatte einmal ein Auto, in dem das Chassis lackiert war - ich musste den Lack zerkratzen, wenn ich einen elektrischen Kontakt herstellen wollte. Wenn wir uns wegen des Kontaktwiderstands Sorgen machen, wäre es vielleicht besser gewesen, ihn am Terminal zu befestigen?
Frank
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Wenn das gesamte Chassis nur eine Verlängerung des Minuspols der Batterie ist (angesichts des einfachen Modells, bei dem alles parallel zur Batterie angeschlossen ist), wäre der geringere Widerstand dann nicht vernachlässigbar? Ich vermute, dass der Unterschied wahrscheinlich weniger als 10 Milliohm betragen würde.
Alex H
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Das Ende der geladenen Batterie ist bereits mit dem Fahrgestell, dem Motor und insbesondere dem Anlasser verbunden. Das ganze Auto ist so konstruiert, dass es so funktioniert. Alles benutzt Erdrückkehr. Alle Leuchten haben einen Draht und eine Verbindung zum Chassis. Die Zündkerzen haben einen Draht und eine Verbindung zum Motorblock. Und so weiter.

OK, bei einem modernen Auto wird ein zweites Kabel für den Anlasser verwendet, da dieser viel Strom verbraucht und Sie einen erheblichen Spannungsabfall und eine erhebliche Verlustleistung im Erdungsrückleitungspfad erhalten würden. Und Dieselmotoren haben keine Zündkerzen. Und Hochleistungs-Fahrlichter werden wie der Anlasser über ein Relais angesteuert. Und in Kunststoffbeschlägen montierte Leuchten benötigen 2 Adern.

Wo kann der Rückleiter am besten angeschlossen werden, wenn das Ende der Batterie mit dem Chassis, dem Gehäuse und dem Motor verbunden ist?

Traditionell haben Sie es mit dem Fahrgestell, der Schale oder dem Motor verbunden, sodass Sie sich nicht mit einem stromführenden Draht in den Motorraum lehnen mussten, über den Motor (heiße bewegliche Maschinen) bis zur Batterie (Wasserstoff) Explosionsgefahr auch mit Schwefelsäure). Dies setzte jedoch voraus, dass die Batterie schwer zu erreichen war und dass Motor und Fahrgestell eine sehr gute Verbindung zur Batterie hatten (erforderlich für die Erdung des Anlassers).

Heutzutage stellen einige Leute die Rückverbindung direkt zur Batterie her, wenn sie diese leicht erreichen können.

Selbst wenn Sie ein Ende des Rückleitungskabels an das Gehäuse anschließen, schließen Sie das erste Ende normalerweise direkt an die erste Batterie an. Dies ist nicht besonders gefährlich, da das Kabel, bis es an die erste Batterie angeschlossen wird, kein unter Spannung stehendes Kabel ist und keine Funken erzeugt, wenn Sie es berühren. Nachdem das Rückleitungskabel an die erste Batterie angeschlossen wurde, steht es unter Spannung und ist gefährlich. So schließen Sie es an etwas Sicheres an, das leicht zu erreichen ist.

Nein, Sie können die Rückleitung nicht an ein drittes Fahrzeug anschließen. Autos sitzen auf Gummireifen und die Reifen isolieren jedes Auto von anderen Autos. Sie benötigen einen vollständigen Stromkreis von Ihrer Batterie zur anderen Batterie.

David
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Hey David! Danke für deine Antwort. Die Details haben mich ein wenig überwältigt, weil ich glaube, ich weiß nicht genug über Elektronik, um Ihre Antwort zu schätzen. Trotzdem bin ich mir sicher, dass es in Zukunft nützlich sein wird, wenn ich ein wenig mehr über die Gegend gelernt habe.
Ken Levinski
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Der Hauptgrund für den erstmaligen Anschluss an den Pluspol der Batterie sind flüchtige Gase, die möglicherweise aus der Batterie austreten. Wenn Sie beide Klemmen an der Batterieklemme anschließen, verursacht dies normalerweise einen Funken, wenn Sie das Kabel zum ersten Mal an der Klemme anfassen. Dabei ist es unerheblich, ob Sie zuerst positiv oder negativ vorgehen. Schließen Sie zuerst den Pluspol an der Batterieklemme an (es besteht keine Funkengefahr, da kein vollständiger Stromkreis gebildet wird), und schließen Sie dann das Minuskabel an einem Punkt des Gehäuses an, der von der Batterie entfernt ist durch Gase beeinflusst werden. Auf diese Weise haben Sie die Möglichkeit des Entzündens des Gases ausgeschlossen und jede noch so kleine Chance vermieden. einer Explosion.

Tony Wayne
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+1 zur Abdeckung des Explosionsrisikos direkter Batterieanschlüsse.
Aaron