Наблюдение и изучение взаимосвязи между током и потенциалом с помощью USB-мультиметра

Предисловие;

Привет, я купил этот дешевый маленький USB-мультиметр / двойной адаптер на eBay.
Сегодняшний вопрос будет посвящен аспекту мультиметра этого устройства.

Белый USB-кабель предназначен для зарядки черно-красного смартфона Android.
Оба из них имеют отношение к вопросу.

(К сожалению, кончик кабеля слегка поврежден и может не всегда обеспечивать наилучшее соединение.
- Извините, это все, что у меня было на тот момент).

Если вам интересно; черный USB-кабель подключен к беспроводной сетевой карте.
Указанный интерфейс не работает и, похоже , не потребляет активно никаких ресурсов.
Вероятно, его можно безопасно исключить из сценария, не затрагивая другие переменные.

(Основная цель здесь — просто оказать небольшое физическое давление на белый кабель.
— Обеспечение надежного соединения и удержание его на месте).

TLDR;

По-видимому, существует обратно пропорциональная зависимость между;
потенциал/напряжение [ В ] и ток/сила тока [ А ].
(В измеряемом узле).

##In other words:##

 Min current[A] = Max potential[V];  
More current[A] = Less potential[V];

##And vice versa.##

Я помню, как мне сказали думать об этом с точки зрения метафоры:

  • Где электродвижущая сила/разность потенциалов [В]; это как давление/паскаль на квадратный дюйм; внутри шланга/трубы.
  • Кулоны в секунду/электрический ток [А]; подобен потоку воды/литров в секунду; через указанный шланг/трубу.

На самом деле я не уверен, насколько точна эта аналогия.
Но вроде помогает с созданием мысленного образа и пониманием механизма действия.

  • (т. е. перекрыть кончик работающего шланга; вода перестает течь; вы чувствуете, как нарастает давление под большим пальцем; шланг становится заметно более натянутым.
  • Разблокируйте наконечник работающего шланга; вода возобновляет течение; вы можете почувствовать снижение давления под большим пальцем; шланг становится заметно более расслабленным.)

Вопрос;

Я уверен, что это относительно элементарный вопрос для опытных инженеров-электриков/электронщиков/техников, но насколько точна эта аналогия?
Какова именно связь между током и потенциалом (как показано ниже)?

К вашему сведению: (Я заметил, что ~ 4,98 В - это примерно максимальное напряжение, создаваемое этой шиной ноутбуков Acer.
Было замечено, что компьютеры Apple и зарядные устройства для телефонов (например) производят более идеальный максимум ~ 5,11 В).

Fully 'open' circuit: Not charging: [4.98V/0.00A]

Полностью разомкнутая цепь: Не заряжается: [4,98 В/0,00 А]. Полностью замкнутая цепь: Зарядка: [4,89 В/0,30 А]. 

Fully 'closed' circuit: Charging: [4.89V/0.30A]
Half 'open' circuit ('loose connection'): Charging ('or trying to'): [4.80V/0.14A]

Полуоткрытая цепь: Зарядка: 4,80 В/0,14 А Полностью замкнутая цепь: Зарядка: [4,88 В/0,27 А] 

Fully 'closed' circuit: Charging: [4.88V/0.27A]
Half 'open' circuit: Not charging: [4.95V/0.00A]

Полуоткрытая цепь: не заряжается: 4,95 В/0,00 А Полностью замкнутая цепь: Зарядка: 4,90 В/0,35 А 

Fully 'closed' circuit: Charging: [4.90V/0.35A]

Ответы (3)

Это явление представляет собой падение напряжения из-за внутреннего сопротивления источника питания и его проводки.

Где-то в ноутбуке есть регулятор напряжения. Он будет регулировать подаваемый ток до тех пор, пока на его выходе не будет 5 В. Это связано как с внутренностями ноутбука, так и с портами USB.

Однако между блоком питания и точкой измерения напряжения есть какая-то проводка, сопротивление которой, по-видимому, составляет около 0,4 Ом.

Для резистивного элемента аналогия работает. Напряжение и ток обратно пропорциональны. A будет похож на ваш большой палец в примере

Но зарядное устройство не является резистивным элементом. Зарядное устройство, в идеале, является источником постоянного напряжения. Он имеет активные элементы (транзисторы, микросхемы и т. д.), поддерживаемые резисторами и конденсаторами, чтобы обеспечить постоянное напряжение для некоторого диапазона ожидаемого сопротивления (или обратно пропорционального ожидаемого тока).

Чтобы продолжить вашу аналогию, представьте себе регулятор давления, в котором вход находится под избыточным давлением. Даже если вы включите несколько кранов, в идеале выходная сторона останется постоянной, поскольку на входе достаточно избыточного давления, чтобы не отставать. Это похоже на ваш регулятор напряжения

Но если вы включите все, вход регулятора, пытаясь поддержать спрос, упадет ниже максимального значения регулятора, а затем и вход, и выход упадут пропорционально друг другу. Это было бы эквивалентно тому, когда свет тускнеет, когда включается компрессор (слабо).

Аналогия между водой и электрической цепью довольно точна, если все предположения верны. Однако, чтобы делать какие-либо наблюдения и делать осмысленные выводы, вам нужно сначала откалибровать свой «дешевый USB-мультиметр». Во-вторых, ваша нагрузка (планшет или что-то еще) не является чем-то простым, это интеллектуальный потребитель, который может изменять величину тока в зависимости от состояния планшета, уровня заряда внутренней батареи и т. д. Поэтому, если у вас есть какие-то непонятные наблюдения от этой настройки , не путайте себя и полностью игнорируйте то, что вы видели.

Наблюдение и изучение взаимосвязи между током и потенциалом с помощью USB-мультиметра
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v