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Übergangswiderstand - insbesondere Masse
Grundsätzliche Frage an die, die Elektronen in den Adern haben:
Wie hoch stuft ihr Übergangswiderstände z.B. bei Masse in
sehr gut - gut - mittel - schlecht - too much
in Zahlenwerten (Ohm) ein?
Beste Antwort im Thema
Ich versuch’s mal so...
An jeder Kontaktfläche (auch sauber und neu) entsteht ein Kontakt oder anders genannt „Übergangswiderstand.
Das ist dem Umstand geschuldet, das die Kontaktflächen, mikroskopisch gesehen, eine gewisse Rauheit haben und die Flächen eben nicht vollständig aufeinanderliegen.
Die Höhe des Kontaktwiderstandes ist im wesentlichen abhängig vom Material, von der Größe der Kontakfläche und der Anpresskraft.
Soweit die Theorie. Im Laufe der Zeit erhöht sich der Kontaktwiderstand durch Korrosionen des Material, nachlassen des Anpressdrucks.
So ...nun zu den „Ohm Werten“ die Du gerne hättest.
Ein „guter“ Widerstandswert sollte sich im einstelligen Milliohmbereich bewegen, denke ich, vielleicht maximal so 10 Milliohm.
Warum?.......Wenn man (sehr vereinfacht nach Hausfrauenkopfrechnung) über den, durch den Übergangswiderstand an der Klemmstelle auftretenden Spannungsabfall nachdenkt, sollte dieser ja möglichst klein ausfallen. Wenn man mal nach dem Ohmschen Gesetzt rechnet und mal einen Strom von maximal 10 A gegen Masse annimmt, kommt man nach U=R*I bei 10 Milliohm .......U =0,01 Ohm * 10A auf einen Spannungsabfall von 0,1V an der Klemmstelle. Das wäre wohl noch als vertretbar zu bezeichnen.
0,2 Ohm (klingt ja auch noch gut, oder? ) als angenommener Kontaktwiderstand würde dann schon 2V Spannungsabfall bedeuten. Immer auf einen Strom von 10A bezogen.
Und um es noch deutlicher zu machen ......auf die Verlustleistung an der „schlechten“ Klemmstelle bezogen ergibt sich für P= I quadrat * R dann bspw. 10A (zum quadrat) * 0,2 Ohm immerhin eine „Heizung“ von 20 Watt an der Klemmstelle. 2 Ohm Widerstand würden dann schon mit 200 Watt heizen. Durch diesen Effekt werden schlechte Klemmstellen bspw. in der Installationstechnik dann auch möglicherweise zur Gefahr. Die eingebrachte Wärme verschlechtert den Kontakt dann kontinuierlich weiter, was zu noch höheren „Heizleistungen“ führt, das ganze kann sich dann bis zum Brand aufschaukeln.
Hoffentlich wurde deutlich das ein „guter“ Kontaktwiderstand extrem klein sein sollte, also wie erwähnt, im einstelligen Milliohmbereich. 0,5 Ohm oder gar 1 Ohm wären als sehr schlecht zu bezeichnen.
Das kann man aber direkt an der Klemmstelle nur mit einem speziellen, teueren Widerstand-Messgerät messen, da die Werte so klein sind. Ein einfaches Multimeter ist dafür ungeeignet, sicher hast Du schon mal gesehen das die Multimeteranzeige in der 2ten Kommastelle ziemlich „wackelt“ und nicht genau abzulesen ist. Aber genau da befindet sich ja der Milliohm Messwert (bspw. 0,01 Ohm für 10 mOhm)
Du kannst also die Kontakflächen nur sorgfältig auf Sauberkeit, Korrosion und Anpressdruck kontrollieren. Wenn das in Ordnung ist stellt sich auch ein sehr kleiner Kontaktwiderstand ein.
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31 Antworten
Zitat:
@kasemattenede schrieb am 4. Oktober 2020 um 10:36:33 Uhr:
Der TE war @1.4571
war das strittig...
Habe hier tatsächlich versucht, eine grundsätzliche Frage in den Raum zu stellen.
'Ahnungslos ...' wollte ich nicht diejenigen bezeichnen -sorry falls sich da jemand so angesprochen fühlte- die hier Beiträge leisten, sondern diejenigen die Probleme haben und diese Problematik völlig außer acht lassen.
Natürlich ist mir bewusst, dass der Strom, bzw. die Elektronen im Kreis fließen, und ganz egal wo sich der Widerstand befindet ... der Effekt ist immer gleich bescheiden.
Plusanschlüsse sind meißt eher isoliert bzw. abgedeckt verbaut. Masse eher blank z.B. vom Längsträger um Antriebsblock. Von daher auch eher durch Salzwasser etc. angreifbar. Und natürlich ist mir auch bewusst, dass z.T. in der Garantiezeit schon Pluskabel von der Batterie zum Starter gewechselt werden.
Und trotz aller dargestellten, komplexen Hintergründe, die mir auch nicht fremd sind, sollte es doch Widerstandswerte z.B. zwischen Motorblock und Starterbatterie-Minus geben, die als zu hoch einzustufen sind. Es ist ja nicht nur so, dass es dann nur zu Startschwierigkeiten kommt, sondern Beispielsweise ebenso, dass die Lademöglichkeit für den Bleiakku nicht mehr ausreichend funktionieren kann. Während viele der Meinung sind, dass Batterie oder Generator defekt wären.
Zitat: @navec :
"Ein „guter“ Widerstandswert sollte sich im einstelligen Milliohmbereich bewegen, denke ich, vielleicht maximal so 10 Milliohm."
Damit kann doch jeder mit überschaubarem Aufwand die Fehlersuche beginnen!
Zitat:
@1.4571 schrieb am 4. Oktober 2020 um 20:29:21 Uhr:
Und trotz aller dargestellten, komplexen Hintergründe, die mir auch nicht fremd sind, sollte es doch Widerstandswerte z.B. zwischen Motorblock und Starterbatterie-Minus geben, die als zu hoch einzustufen sind.
Da das wohl noch keiner gemessen hat, kannst du doch deinem eigenen Thread Substanz geben und es einfach bei deinem Auto mal ausmessen. Anhaltspunkte, wie so eine Messung durchzuführen ist, wurde dir ja geben.
Ich denke, diese Messung und deren Ergebnis wird schon einige hier interessieren.
Jedenfalls im Vorfeld schon mal ein Danke von mir, dass du diese Messung (hoffentlich) durchführen wirst. :)
Gruß
Uwe
Praktischer Wert: Spannungsabfall zwischen Motor und Batterie Minus sollte im Leerlauf nicht größer 40 mV sein.
Ganz wichtig ist vor allem, den Spannungsabfall auch zusammen zu fegen, bevor jemand drauf ausrutscht. :p
Zitat:
@Gale-B schrieb am 4. Oktober 2020 um 23:10:49 Uhr:
Praktischer Wert: Spannungsabfall zwischen Motor und Batterie Minus sollte im Leerlauf nicht größer 40 mV sein.
Bei welchen Strom? 40mA sagt erstmal gar nichts aus, ohne Kenntniss des fließendes Strom.
Schalte einige Verbraucher ein, miss den Strom per Stromzange und dann den Spannungsabfall zwischen Batterie(Minus) und und Karroserie. Nach dem ohmschen Gesetz ist R = U/I. Somit hat man den Gesamtwiderstand aller Massepunkte.
Alles andere ist doch lesen aus der Glaskugel.
Was denn nun mV oder mA?
Zitat:
@1.4571 schrieb am 4. Oktober 2020 um 20:29:21 Uhr:
Zitat: @navec :
"Ein „guter“ Widerstandswert sollte sich im einstelligen Milliohmbereich bewegen, denke ich, vielleicht maximal so 10 Milliohm."
Damit kann doch jeder mit überschaubarem Aufwand die Fehlersuche beginnen!
Dieser Satz stammt nicht von mir.......und 10mOhm Masse-Kontaktwiderstand mag vielleicht bei einer Motorradbatterie noch gut sein, bei einer intakten Pkw-Starterbatterie in üblicher Größe (z.B. ca 70Ah) wäre das bereits nicht mehr so gut, denn deren eigener, innerer Widerstand beträgt nur ca die Hälfte von 10mOhm.
Das hängt wohl weniger von der Batteriegröße ab, sondern von dem Strom, der dem Akku entnommen wird. Dreht der Anlasser mit 100A fallen bei 10mOhm schon mal 1 Volt ab. Das fehlt dann dem Anlasser.
Hörst du nur Autoradio, fallen dort nur ein paar mV ab.
Ich denke, dass 10 mOhm beim Auto wie auch beim Motorrad nicht OK sind, sondern auf Kontaktprobleme hindeuten. Und diese werden sich im Laufe Zeit verschlechtern. Eine intakte Masseverbindung dürfte meiner Meinung nach überhaupt keinen messbaren Widerstand haben. Keine Ahnung, wie das aber in der Realität aussieht.
Zitat:
@navec schrieb am 5. Oktober 2020 um 10:45:18 Uhr:
Zitat:
@1.4571 schrieb am 4. Oktober 2020 um 20:29:21 Uhr:
Zitat: @navec :
"Ein „guter“ Widerstandswert sollte sich im einstelligen Milliohmbereich bewegen, denke ich, vielleicht maximal so 10 Milliohm."
Damit kann doch jeder mit überschaubarem Aufwand die Fehlersuche beginnen!
Dieser Satz stammt nicht von mir.......und 10mOhm Masse-Kontaktwiderstand mag vielleicht bei einer Motorradbatterie noch gut sein, bei einer intakten Pkw-Starterbatterie in üblicher Größe (z.B. ca 70Ah) wäre das bereits nicht mehr so gut, denn deren eigener, innerer Widerstand beträgt nur ca die Hälfte von 10mOhm.
Ich war der, mit den genannten “10Milliohm“.
@Holger-TDI beschreibt es schon sehr richtig. Radiohörern mit 1A kein Problem, Startvorgänge mit 100A und größer können für Probleme sorgen.
Wer meinen Thread oben aber wirklich gelesen hat, sollte auch gelesen haben das der TE mehrfach gerne Ohm Werte für „gut-mittel-schlechte“ Masseverbindungen genannt bekommen hätte, ohne anscheinend die Elektrisch / Physikalischen Vorgänge genau zu kennen.
Also habe ich da „einen einstelligen Milliohmwert, MAXIMAL 10Milliohm“ für Ihn als Anhaltspunkt für den Zustand „noch gut“ genannt. Mit dem Hinweis das dieser Wert sowieso eher sinnlos ist, da er Meßtechnisch nur aufwendig nachzuweisen wäre.
Auf diesen beispielhaften 10Milliohm basierte dann auch eine simple Beispielrechnung um das ganze dann damit etwas durchschaubarer zu gestalten.
Was anderes sollte dieser Wert nicht bezwecken. Jede Masseverbindung weist einen Widerstand auf, quasi 0,0000 Ohm sind schlicht nicht möglich und sehr, sehr kleine Werte (MikroOhm) nur mit edlen Materialien wie Silber oder Gold machbar. Für eine Masseverbindung im KFZ wohl eher etwas „to much“ und eher sinnlos.
Und was soll der verwirrende Hinweis auf die Akkukapazität von 70Amperestunden bringen? Das trägt wieder nur zur Verwirrung einiger bei. Wäre dann ein 120Ah Akku nicht mehr zu verantworten? Ich denke, ich als Elektromeister weiß was damit gemeint war, aber so etwas verwirrt eher.
Für diese Betrachtungen hier ist allein der Widerstandswert der Kontaktstelle und die zugehörige augenblicklich darüber fließende Stromstärke entscheidend. Die abfallende Spannung an der Klemmstelle verhält sich proportional zur Stromstärke bei gleichem Übergangswiderstand.
Das sollte einem auch U = R * I sagen. Wird I größer, wird auch U größer bei gleichem R .
Und ich glaube das ganze wird für nicht Elektrofachkräfte schon jetzt schwierig und wir sollten hier keine „Fachgespräche“ untereinander bestreiten.
Für die Praxis sollte eine optische Kontrolle reichen, ggf mal lösen, reinigen und wieder fest anziehen. Dann stellt sich eine ausreichend gute Verbindung wohl automatisch ein.
Und....man sollte bei Problemen und Fehlersuche eben auch an die Masseverbindungen denken.
Zitat:
@Holger-TDI schrieb am 5. Oktober 2020 um 11:54:06 Uhr:
Das hängt wohl weniger von der Batteriegröße ab, sondern von dem Strom, der dem Akku entnommen wird. Dreht der Anlasser mit 100A fallen bei 10mOhm schon mal 1 Volt ab. Das fehlt dann dem Anlasser.
Hörst du nur Autoradio, fallen dort nur ein paar mV ab.
Ich denke, dass 10 mOhm beim Auto wie auch beim Motorrad nicht OK sind, sondern auf Kontaktprobleme hindeuten. Und diese werden sich im Laufe Zeit verschlechtern. Eine intakte Masseverbindung dürfte meiner Meinung nach überhaupt keinen messbaren Widerstand haben. Keine Ahnung, wie das aber in der Realität aussieht.
Der Innenwiderstand einer Batterie hängt, bei gleicher Bauweise, durchaus von der Kapazität der Batterien ab. Deswegen hatte ich ein konkreteres Beispiel genannt.
Die Batterie ist/sollte wiederum auf den Starter abgestimmt sein.
Durch den Starter und die Batterie ergibt sich dann der effektiv fließende Strom, sofern keine besonderen zusätzlichen Widerstände vorhanden sind.
Von daher kann ein bestimmter, erhöhter Kontaktwiderstand für eine 12Ah-Motorradbatterie (kein Motorrad mit sehr großem Motor) mit entsprechend schwachem Starter weniger Probleme machen, als der gleich große Widerstand bei einer 70Ah-Batterie, die den Starter eines 2L-Diesels aktivieren soll.
Prinzipiell sollte das unstrittig sein.
Ab exakt welchem zusätzlichen Widerstand tatsächlich Probleme bei der einen oder der anderen Konstellation auftreten werden, ist ganz sicher recht unterschiedlich.
10mOhm zusätzlich wäre beim Pkw auch aus meiner Sicht in jedem Fall zu viel und selbst beim kleinen oder mittleren Motorrad sicherlich nicht so wirklich gut.
Zitat:
@Holger-TDI schrieb am 5. Oktober 2020 um 09:18:13 Uhr:
Zitat:
@Gale-B schrieb am 4. Oktober 2020 um 23:10:49 Uhr:
Praktischer Wert: Spannungsabfall zwischen Motor und Batterie Minus sollte im Leerlauf nicht größer 40 mV sein.
Bei welchen Strom? 40mA sagt erstmal gar nichts aus, ohne Kenntniss des fließendes Strom.
Schalte einige Verbraucher ein, miss den Strom per Stromzange und dann den Spannungsabfall zwischen Batterie(Minus) und und Karroserie. Nach dem ohmschen Gesetz ist R = U/I. Somit hat man den Gesamtwiderstand aller Massepunkte.
Alles andere ist doch lesen aus der Glaskugel.
40 mV bei Leerlauf ist ein praktischer Wert um die Masseverbindungen zu überprüfen, nicht um den Übergangswiderstand zu messen. Wenn man mehr hat sollte man sich die Massekabel anschauen.
Zitat:
Zitat: @navec :
"Ein „guter“ Widerstandswert sollte sich im einstelligen Milliohmbereich bewegen, denke ich, vielleicht maximal so 10 Milliohm."
---
Dieser Satz stammt nicht von mir.......und 10mOhm Masse-Kontakt...
Sorry für das falsche Zitat
Zitat:
...
Wenn man mehr hat sollte man sich die Massekabel anschauen.
Und somit sind wir meiner Meinung nach wieder beim 'lapidaren' Überganswiderstand.
Hier mal ein konkretes Beispiel für die Zahlenfüchse:
Oldtimer, immer wieder kein Starten möglich (meist bei warmen Motor).
Stromabfallmessung
Stromseitig
0,0 V Messleitung angelegt
0,3 mV Zündung ein
178 mV max. Stromabfall bei Startversuch
Masseseitig
0,0V Messleitung angelegt
1,3 mV Zündung an
1,885 V max. Stromabfall bei Startversuch
Chinesischen Trennschalter (an Masse) entfernt, Massekabel Karosserie und Massekabel Motor direkt an die Batterie.
Stromabfallmessung
Masseseitig
0,0 V Messleitung angelegt
0,3 mV Zündung ein
189,9 mV max. Stromabfall bei Startversuch