Motstånd och arbetsspänningar.

[Jooooon]

Vad händer med ett motstånd om det används vid spänningar över sin arbetsspänning?

Anledningen till min undran är exempelvis 1/2 watts kolytskiktmotstånd* som går att köpa med upp till 10Mohms resistans. Vad är meningen med att tillverka dom om man vid maximal arbetsspänning ändå bara utvecklar ca 0,012 watt?

*http://www.elfa.se/elfa-bin/setpage.pl?http://www.elfa.se/elfa-bin/dyndok.pl?lang=se&vat=0&dok=2012480.htm

[Svante]

Ja, det är ju en intressant fråga. Jag kan bara komma på en förklaring och det är att motståndet ingår i en familj som är specad till 1/2W vid 20 graders omgivningstemperatur. Denna maxeffekt minskar säkert om omgivningstemperaturen stiger. Det finns alltså en maxgräns för effekt för familjen motstånd, men familjen har också en maxgräns för spänning. Ingen av dem får överskridas.

Det är lite som (men inte helt) att ange maxeffekt och Xmax på en högtalare, i det fallet är det frekvensen som avgör vilken som begränsar, för motståndet är det temperaturen.

[Jax]

De är specade med max spänning för att i synnerhet högohmiga motstånd kan få internt överslag om spänningen är för hög.

[IngOehman]

Eller externt överslag! (Ström som kryper eller slår (ofta en kombination) på utsidan är inte sällan ett större problem eftersom man bara behöver 1kV/mm i luften.)


Vh, iö

[Svante]

De är specade med max spänning för att i synnerhet högohmiga motstånd kan få internt överslag om spänningen är för hög.

Jo, visst, men det betyder ju att stämpeln 1/2W inte gäller för de högohmiga varianterna. Det finns inte en chans att få in 1/2W i ett 10 Mohms motstånd utan att överskrida 1 kV.

[IngOehman]

Gasolbrännare, mikrovågsugn eller varför inte ett välriktat hammarslag?

1/2 W kräver inga stora spänningar.


Vh, iö

[Hedlund_inaktiv]

Eller externt överslag! (Ström som kryper eller slår (ofta en kombination) på utsidan är inte sällan ett större problem eftersom man bara behöver 1kV/mm i luften.)


Vh, iö

Undrar lite över detta, och har jag lärt känna dig rätt har du ett svar på min fråga.

När jag byggde elektrostathögtalare för ca. 10 år sedan så inskaffade jag så mycket böcker och kunskap jag kunde hitta, och då angavs coronaurladdningsgränsen till 5 kV/mm och att man som "tumregel" inte bör ha mer än 3 kV/mm då urladdningen började på en lägre spänningsnivå vid hög luftfuktighet + att man skulle ha en viss tolerans för mylarfilmens rörelser vid högre ljudtryck.

Hänger dessa fenomen ihop, eller är det olika saker ?

[Jax]

De är specade med max spänning för att i synnerhet högohmiga motstånd kan få internt överslag om spänningen är för hög.

Jo, visst, men det betyder ju att stämpeln 1/2W inte gäller för de högohmiga varianterna. Det finns inte en chans att få in 1/2W i ett 10 Mohms motstånd utan att överskrida 1 kV.

1/2W ges av de fysiska dimensionerna mer än resistansen vilket leder till att högohmiga sådana inte kan nå upp till denna effekt utan att överskrida max spänning. Samma med väldigt lågohmiga där max ström överskrids innan effekten (men mindre vanligt).

Lite konstigt för en lekman, kan erkännas.

[Jooooon]

Tackar för svaren Ska man dra slutsatsen att det handlar mer om dom fysiska dimensionerna på motståndet än vad som är möjligt att använda?

Anledningen till att jag började undra är att jag reparerar ett gammalt skop vars kort för focus och brilljans inte riktigt beter sig som det ska. Skulle behöva relativt högohmiga motstånd (på nåt ställe 4,7Mohm) med en effekttålighet på upp till 1 watt och dessutom en spänningstålighet på 450-500 volt. Detta finner jag inte på elfa, någon som vet var det kan finnas?

Förövrigt, hur kan det komma sig att resistansen hos vissa av dessa gamla motstånd har sprungit iväg nåt så ända in i hoppsan? Det ser ut att vara gamla kolytskiktsmotstånd och nån annan brunare helt cylindrisk sak. Många är helt tokigt höga, känns som ett under att skopet funkade så bra som det trots allt gjort.

[soundbrigade]

Lasse Ohlsson (Elektroakustik) hävdade alltid att man skulle i rörsteg köra med motstånd på 1-2W även om en ½W rent matematiskt fungerade. Skälat var att man fick stora elektriska fält vilka på sikt bröt ner motståndet och i bästa gav upphov till brus.
Lägger man 1kV över ett 10M-motstånd (½W) får du en effektutveckling på 1/10W men fältstyrkan är (säg att motståndet är 7mm) 143kV/m!

[Jooooon]

Så man troligt är att motstånden i denna del av skopet har blivit "nerbrutna" med tiden?

Mätte idag spänningen i denna högspänningsdelen, närmare 1300 volt ligger det där. Av någon för mig obegriplig anledning så går all ström från denna nätdel genom en helt vanlig trimpot

Håhåjaja. Är det verkligen ingen som vet var man kan tänkas hitta motstånd som tåler uppåt 500 volt?

[Morello]

Enkelt: varken Pmax eller Umax får överskridas.

Ärendet avslutat.

[Jax]

Så man troligt är att motstånden i denna del av skopet har blivit "nerbrutna" med tiden?

Mätte idag spänningen i denna högspänningsdelen, närmare 1300 volt ligger det där. Av någon för mig obegriplig anledning så går all ström från denna nätdel genom en helt vanlig trimpot

Håhåjaja. Är det verkligen ingen som vet var man kan tänkas hitta motstånd som tåler uppåt 500 volt?

Det viktiga är vad spänningen över själva trimpoten är

Du kan seriekoppla mindre motstånd för att få bättre spänningstålighet.

[Svante]

Enkelt: varken Pmax eller Umax får överskridas.

Ärendet avslutat.

Den stora frågan, som jag ser det, är väl varför man stämplar ett motstånd med 1/2 W när det inte tål mer än 0,1 W.

[IngOehman]

Eller externt överslag! (Ström som kryper eller slår (ofta en kombination) på utsidan är inte sällan ett större problem eftersom man bara behöver 1kV/mm i luften.)


Vh, iö

Undrar lite över detta, och har jag lärt känna dig rätt har du ett svar på min fråga.

När jag byggde elektrostathögtalare för ca. 10 år sedan så inskaffade jag så mycket böcker och kunskap jag kunde hitta, och då angavs coronaurladdningsgränsen till 5 kV/mm och att man som "tumregel" inte bör ha mer än 3 kV/mm då urladdningen började på en lägre spänningsnivå vid hög luftfuktighet + att man skulle ha en viss tolerans för mylarfilmens rörelser vid högre ljudtryck.

Hänger dessa fenomen ihop, eller är det olika saker ?

Det kan vara så enkelt som att jag har fel helt enkelt.

Är ingen expert på högspänningsurladdningar i luften, och har som tur är heller aldrig arbetat med det. Det kan vara så illa som att min egen uppfattning var skadad av någons till mig ofrivilligt överförda tumregel - det vill säga att någon dragit en dylik tumregel om 1kV/mm för mig, och famfört det hela som om det vore ett faktum!

Kanske borde det (1kV/mm) beskrivas som något man inte bör överskrida om man vill slippa överslag, med 3 ggrs marginal...

Tumregler suger. Det blir inte ett dugg bättre av att någon säger dem som om de vore ett faktum.


Hur som helst - min poäng var bara att klargöra att de flesta isolationsmaterial klarar väldigt mycket större spänningar per mm, än luft. Däremot kan det förstås gå krypströmmar i sådana material, både linära och olinjära beroende på materialstruktur och homogenitet.


Vh, iö

[Hedlund_inaktiv]

OK, OK, OK.
Jag ske låta bli att ta upp tumregler.
Vet att du ogillar dom, så därför är det extra roligt att retas lite.
Hoppas du inte tar illa upp för det...

På tal om högspänningar så skulle jag göra lite hyllinredning för ett Sydkraft kontor och kom in på snack om spänningar.
Tyckte vår transformator vi har till firman på 10000 Volt ingående var ganska mycket, men dom här killarna utryckte sig ungefär så här:

Ha, 10000 Volt. Jävla krypspänning, vi jobb med 400 000 Volt.
Så tydligen är allt relativt...

[Svante]

De där siffrorna för när överslag inträffar, jag tror fö att jag har hört 10 kV/cm nån gång för länge sen, är beroende av avståndet mellan elektroderna.

Om avståndet är extremt kort, som i en kondensatormikrofon, så tål luften mer. Typiskt avstånd mellan membran och bakelektrod i en kondensatormik är kanske 30 µm, på det avståndet lägger man 200 Volt. Det blir 200V/30µm=7 kV/mm. Någon sa till mig att elektronerna inte "får upp farten" på en sån kort sträcka och att det inte blir någon urladdning pga det. F*n trot.

[Svante]

Ha, 10000 Volt. Jävla krypspänning, vi jobb med 400 000 Volt.

Det killar lite i fingrarna, va?

[Keba]

Överslagsspänningen är också beroende på formen på elektroderna. Om du till exempel tar två spetsar som pekar mot varandra slår det lättare över än om du tar två plattor på samma avstånd. (Bl.a. därför ska man inte lämna spretande ledarändar i högspänningsapparater) Det har att göra med att det elektriska fältet får större gradient nära spetsarna (fler volt per mm) Då kan elektronerna börja röra sig där.

Joniserad luft gör det ganska lätt att få överslag. Testa med elsvets till exempel, det går att få 10cm långa ljusbågar med mindre än 100V (även med trafosvets där strömmen faktiskt bryts 100ggr/sekund.)

Effekttålighet på motstånd beror mycket av monteringen. Monterar man dem på kretskort så är det ganska stor del av värmen som förs över till luften via kopparfolien på kortet.

Det är lätt hänt att få överslag över komponenten i rörapparater, jag har testat Ta till med god marginal, det är bara att seriekoppla (och ev. parallellkoppla) så det räcker. De är ju inte så dyra.

[LypsylateX]

Tyckte vår transformator vi har till firman på 10000 Volt ingående var ganska mycket, men dom här killarna utryckte sig ungefär så här:

Ha, 10000 Volt. Jävla krypspänning, vi jobb med 400 000 Volt.
Så tydligen är allt relativt...

I eldistrubition använder man höga spänningar för att minska förlusterna, de vanligaste spänningarna i Sverige är 30, 40, 130, 220, 400 och 750kV. Det finns även likspänningsledningar, men spänningen på dessa är okänd för mig.

När man bygger ställverk för höga spänningar (I alla fall >=400kV, men kanske även för lägre spänningar numera?) kapslas dessa och isolerande SF6-gas (svavelhexafluorid) används för att kunna minska avståndet mellan fasledarna till i runda slängar strax under metern.

Kuriosa: Om man råkar spänningssätta en av faserna i ett 130kV-trefassystem mot en hårt åtdragen jordlina i någon tiondels sekund ser jordanslutningen ut såhär sedan...

Med tanke på den låga övergångsresistansen där, kontra den korta tiden, så förstår man att elnätet kan pumpa en hel del effekt vid kortslutning. Jag har aldrig sprungit 60 meter så fort... En del märkliga fenomen uppstod med mobiltelefoner och annan elektronik också.

[Jooooon]

Tackar för intressant läsning. Gissar att det blir till att seriekoppla några metalfilmsmotstånd på sina ställen, fast trångt blir det.