Att kortsluta ett bilbatteri med en guldring.

[Walle]

Det här är ju något som ofta nämns som en risk i bilelsammanhang. Men hur snabbt blir ringen varm?

Jag räknade lite på det, men är inte säker på att det jag fick fram verkligen stämmer. Såhär tänkte jag:

Guldringen modelleras enklast som en 2x3x20 mm guldstav. Resistiviteten är 2.44x10^-8 ohm*meter, så resistansen i "ringen" blir 8.133*10^-5.
Ett bilbatteri har typiskt en inre resistans på ca 50 mOhm när det är hyffsat nytt. Det ger en kortslutningsström på 240 A. Kortsluter man med ringen blir strömmen 239.61 A, och spänningsfallet över den interna resistansen blir således 11.98 V och spänningsfallet över ringen blir 0.019 V. Effektutvecklingen i ringen blir därför bara 4.55 W. Det är ju inte så mycket, men hur snabbt blir ringen då varm?

Formeln för specifik värmekapacitet är

C = ΔQ/mΔT

där

C = Specifik värmekapacitet
ΔQ = Energiförändringen i Joule
m = massan
ΔT = temperaturförändringen

Arrangerar man om den får man ΔT = ΔQ/mC

Guld har en densitet på 19.3 gram per mL, så ringen har en massa om 2.316 gram, och guld har en specifik värmekapacitet om 0.126 J/g°C, alltså blir värmehöjningen ca 15.6°C per sekund (4.55/(2.316*0.126)).

Jag har bortsett från att resistivitet och värmekapacitet varierar med temperaturen, ska man ta hänsyn till det krävs det matematik som inte jag klarar av..

Men har jag räknat helt galet, eller är det rimligt att en ring blir runt 15°C varmare per sekund om man råkar kortsluta den t.ex. mellan ett verktyg och bilens kaross?

[Nerre]

Helt orimligt tycker jag inte det låter, fast jag har iofs aldrig kört höga strömmar genom guld:)

Det borde väl gå att göra ett experiment, ta en koppartråd i samma dimension och anpassa strömmen så det utvecklas ungefär 5 W i den (jag orkar inte räkna på vad det behövs för ström, kanske enklare med stål än koppar t.o.m.?). Och se hur temperaturen stiger.

[hcb]

Jag tror du måste räkna in övergångsmotståndet batteripol--ring (stav) också, men det är bara en känsla jag har.

[SeniorLemuren]

Nu vet jag inte hur du räknat. Ett bilbatteri har en kortslutningsström på mer än 1000 ampere. Spänningsfallet över ringen blir väl i det närmaste 12 volt. En guldring smälter av på mindre än en sekund kan jag försäkra.

Du räknar fel när du får spänningsfallet till 0,019 V över ringen. Ett normalt bilbatteri orkar driva en startmotor på ett par kW (200-300) Amp utan nämnvärt spänningsfall.

Jag har nämligen råkat ut för det klassiska fallet, vigselringen mellan skiftnyckel och motstående pol på ett 6 Volts bilbatteri (länge sedan). Det blev en saftigt brännskada och en söndersmält ring. Som tur var så försvann ringen från fingret så snabbt så att skadan begränsades något.

Kolla på slutet på denna video hur fort det smälter när han får ordentlig kontakt. Nu verkar det inte ens vara en guldring.

[larky]

Det dök upp en bild på reddit för någon dag sedan angående just detta

(Varning: finger med brännskada)

Det länkades i kommentarerna till en utredning som fastslår att det är lite farligt med ringar och el, ringen smälter efter någon enstaka sekund;
http://www.medbc.com/annals/review/vol_ ... 5n1p33.htm

[Walle]

Det var just på grund av den bilden, och vissa av kommentarerna, som jag började fundera.

Frågan är, vad har bilbatterier för inre resistans? Söker jag på nätet så hittar jag siffror som säger 0.05-0.06 Ohm. 12/0.05=240 A. Men jag vet ju också att bilbatterier kan lämna betydligt mer än 240 A...

[hcb]

Jag googlade litet snabbt och hittade värden på ner till 3 mOhm. Det ger litet högre kortslutningsström

[xxargs]

till detta så kan man inte räkna med 'perfekt kontakt' över hela arean utan det blir en svetspunkt där det kontakterar och där kan värmeproduktionen blir riktigt hög, mot glödtemperatur väldigt snabbt som snabbt sprids ut i ringen...

[becker]

Mitt batteri lämnar 1150A vid minus 18 grader.... och 5.000A (!!) som kortslutningsström

[Eli]

Nästan lika illa med klockarmband i metall. Men då kan man ju hoppas på att det smälter av fort.

[Per S]

Lyckas man få en svetsloppa att landa och fastna på vigselringen så får man också en blåsa runt fingern (precis lik den på bilden). Numera används svetshandskar nästan alltid

[Glenn]

När jag utbildade mej för 25 år sedan så fick vi både lära oss, OCH se utbildningsfilmer om faran med detta, både faran med att kortsluta batteriet i en bil/båt med fasta nycklar (som också kan smälta) utan framförallt ringar, armband och halsband av metall, det var uttryckligen förbjudet att ha sådant på sej när man meckade med något.


Jag har även med egna ögon sett en ganska kraftig startkabel brinna av efter att av misstag blivit kopplad kortslutande till två bilbatterier, då var det iofs 24V, men jäklar vad snabbt den kabeln upphörde att vara.

[rikkitikkitavi]

Ringguld är ju legerat så resistiviteten är betydligt högre än för rent guld. Parat med mycket låg inre resistans i batteriet och kontaktresistansen kommer man behöva gå till juveleraren med en guldklimp och be om en ny ring, och till doktorn för att få en protes att sätta den på...

Spänningen på batteriet är inte tillräckligt hög för att bilda en ljusbåge dock.

[Biker]

Mitt batteri lämnar 1150A vid minus 18 grader.... och 5.000A (!!) som kortslutningsström

Ja fan , t.om ett anständingt mc batteri på 10-20Ah (ej Biltema) lämnar 200-300 amp rakt av utan probs

[grym]

sådant här räknar man inte på, man gör praktiska tester som filmas och åker upp på nätet