Напряжение

Определение

Напряжение — разность электрических потенциалов между двумя точками, измеряемая в вольтах (В). Величина принадлежит паре точек, а не одной: у отдельно взятой точки провода напряжения нет.

Назначение

Напряжение — причина тока: именно разность потенциалов заставляет заряды двигаться по цепи. В диагностике это основной измеряемый параметр, потому что он снимается без разрыва цепи и без демонтажа узлов.

Расположение

Отдельного изделия нет. Напряжение существует между любыми двумя точками цепи, и в автомобиле почти всегда одна из этих точек — масса.

Устройство

Устройства нет, но есть обязательная пара, без которой измерение бессмысленно:

  ТОЧКА ИЗМЕРЕНИЯ   там, где интересует потенциал
  ТОЧКА ОТСЧЁТА     то, относительно чего он считается

  Меняем точку отсчёта — меняется результат,
  хотя провод и прибор те же самые.

Входы

Источник — аккумуляторная батарея при неработающем двигателе, генератор при работающем.

Выходы

Ток через нагрузку, величина которого определяется сопротивлением цепи.

Принцип работы

Практическое содержание понятия сводится к одному правилу: утверждение «на проводе 12 вольт» не закончено, пока не названа вторая точка.

Разница между двумя способами измерения решает исход диагностики:

  ОТНОСИТЕЛЬНО МАССЫ            даёт потенциал точки
    щуп на выводе, второй на кузове
    отвечает на вопрос «доходит ли питание сюда»

  МЕЖДУ ДВУМЯ ТОЧКАМИ УЧАСТКА   даёт потери на участке
    щупы на двух концах отрезка, ток течёт
    отвечает на вопрос «сколько теряется здесь»

Почему этого мало знать теоретически — типичная ловушка:

  До разъёма  относительно массы:  12.4 В   «питание есть»
  После разъёма относительно массы: 12.3 В  «питание есть»
  Между двумя сторонами разъёма под нагрузкой: 3.1 В

  Первые два замера ничего не выявили.
  Третий нашёл дефект.

Причина в том, что без тока переходное сопротивление ничего не отнимает: разность появляется только тогда, когда через дефект идёт рабочий ток. Это общее условие любого электрического измерения — проверка под нагрузкой; измеряемая при этом величина — падение напряжения.

Типичные неисправности

Само по себе напряжение не отказывает, но его отклонения — основной язык описания отказов.

Наблюдение	Что означает	Где искать
Занижено на потребителе, в норме у источника	Потери на участке	Разъёмы, масса, окисленные клеммы
Занижено везде, включая источник	Проблема источника	АКБ, генератор, силовое соединение
Проседает только под нагрузкой	Переходное сопротивление	Соединение, проводящее рабочий ток
Завышено (выше 15 В при работе)	Отказ регулятора	Генератор
Есть на оборванном проводе	Наводка, а не питание	См. «Заблуждения»

Типичные симптомы

Собственных симптомов у величины нет: наблюдаемая картина принадлежит виду отклонения, а не напряжению как таковому. Потери на участке проявляются так, как описано в падении напряжения; завышение при работающем двигателе — отказ регулятора генератора; просадка при пуске — состояние аккумуляторной батареи и силовой цепи.

Диагностика

  АКБ в покое, через 4 ч            12.6–12.8 В
  На прокрутке стартером            не ниже 9.6 В
  Зарядная система на клеммах       13.8–14.6 В
  Опорное напряжение датчиков       4.9–5.1 В
  Падение на линии массы            не более 0.2 В
  Падение на силовом проводе        не более 0.2 В

Значения приведены как критерий, а не как процедура. Полные таблицы с условиями — нормальные значения напряжений; порядок замеров — системный подход к диагностике.

Заблуждения

«Напряжение есть — значит цепь исправна». Вольтметр с высоким входным сопротивлением показывает напряжение и через дефектный контакт, потому что почти не потребляет тока. Проверкой является замер под нагрузкой.

«12 В на оборванном проводе — питание доходит». Это наводка от соседних проводов на высокоомном входе прибора. Такое «напряжение» исчезает при подключении любой нагрузки — например, контрольной лампы.

«Мерить нужно напряжение в точке». Потенциал точки говорит, дошло ли питание. Он не говорит, сколько теряется на участке, — а именно потери и являются дефектом.

«Разница в 0.5 В несущественна». Для сигнальной линии — возможно. Для цепи стартера 0.5 В означают, что где-то рассеивается около сотни ватт.

Связанные понятия

• Падение напряжения — то же напряжение, но применённое к участку под током
• Ток — следствие напряжения и то, без чего дефект не проявляется
• Сопротивление — третья величина связки U = I × R
• Масса автомобиля — точка отсчёта большинства автомобильных замеров