m-gineering schreef:Henrie schreef:m-gineering schreef:Ik test lampjes altijd op een echte
stroombron: een sondynamo ingespannen in de draaibank
Dat lijkt me eerder een
spanningsbron...
Jammer, U gaat niet door naar de volgende ronde.
Fietsdynamo's gedragen zich als stroombron
Fietsdynamo's zijn in de basis een spanningsbron. Ze gaan meer spanning leveren naar mate je harder gaat fietsen (en de dynamo dus harder gaat draaien) en ze leveren pas stroom als je ze belast (met een lampje doorgaans). Stroombronnen daarentegen leveren een stroom, en gaan pas spanning leveren als je ze belast.
De spanning die een dynamo levert aan een belasting (het lampje dus) wordt gelimiteerd door de inwendige impedantie van de dynamo, die bestaat uit een serieweerstand en een spoel (de spoel van de dynamo). Een spoel heeft als eigenschap dat de 'weerstand' ervan (eigenlijk reactantie) toeneemt naar mate de frequentie toeneemt. Dat is precies wat er gebeurt bij een fietsdynamo. Bij lage snelheden wordt de inwendige impedantie van de dynamo vooral bepaald door de serieweerstand. De spoel doet dan nog niet echt mee (lage reactantie), want de frequentie is laag. Als je harder gaat fietsen, gaat de frequentie omhoog, waardoor de reactantie dus stijgt en wordt deze de overheersende factor in de inwendige impedantie. Overigens hebben ideale spanningsbronnen helemaal geen serieimpedantie. Ideale spanningsbronnen bestaan derhalve dus niet, al komt het hoogspanningsnet aardig in de buurt (enkele miliOhms), maar dat ter zijde...
De spanning over de belasting wordt bij, toenemende snelheid, door die toenemende serieimpedantie redelijk constant gehouden, en daardoor blijft dus ook de stroom door de belasting constant. Als je de belasting (enigszins) gaat veranderen (bijvoorbeeld een 12V/5W lampje i.p.v. een 6V/3W lampje), dan gaat de spanning wel omhoog (van 6V naar 12V), maar de stroom blijft redelijk gelijk (ongeveer 0,5A)...
Het gedrag lijkt daarmee dus inderdaad op dat van een stroombron. Maar dat maakt het nog geen 'echte stroombron', zoals jij stelde. Een echte stroombron mag je namelijk niet onbelast laten. Bij een dynamo is dat geen probleem. Als je lampje stuk is en je gebruikt toch je dynamo, dan blijft je dynamo gewoon heel. Een naafdynamo draait ook altijd onbelast als je de lampjes niet ingeschakelt hebt. Niks aan de hand. En daar zit 'm dus het verschil met een echte stroombron...
Een echte stroombron, zoals bijvoorbeeld een stroomtransformator (waar ik in m'n werk veel mee te maken heb), mag je nooit onbelast laten. Even voor wie het niet weet: een stroomtransformator is een meettransformator om stromen in hoogspanningskabels/-installaties te meten. In feite is het een (ring)kern met bijvoorbeeld 400 secundaire wikkelingen om die kern. Door die kern voer je de hoogspanningskabel (1 ader althans) en dat is dan je (enkele) primaire wikkeling. Gevolg: als er 400A door die hoogspanningskabel loopt, loopt er 1A door de secundaire wikkeling. Dat is een echte stroombron. Die 1A loopt er altijd, of je de klemmen nu kortsluit of dat je er een weerstand van bijvoorbeeld 100 Ohm op aansluit. De stroomtransformator wordt gelimiteerd door de hoeveelheid spanning die hij kan leveren...
Als je die secundaire wikkeling nu niet belast (dat wil zeggen: je laat de aansluitklemmen open) dan zal de spanning tot grote hoogte oplopen. Afhankelijk van de eigenschappen van de stroomtransformator kunnen dat makkelijk meerdere kilovolts zijn. Dat zijn uiteraard zeer gevaarlijke spanningen, dus open klemmen van een stroomtransformator kun je beter niet aanraken. Die 1A zal dan door jouw lichaam gaan lopen, weliswaar bij een wat lagere spanning (pak 'm beet 2000V, uitgaande van een lichaamsweerstand van 2kOhm), maar dat maakt niet uit: niet die spanning op zich is dodelijk (een elektrische vliegenmepper levert ook zo 2000V), maar de stroom door je lichaam. De onbelaste stroomtransformator zal uiteindelijk (en dat duurt overigens niet lang) ontploffen. Een niet gebruikte stroombron moet je dus altijd kortsluiten. Bij een ongebruikte dynamo is dat niet nodig, dus om die reden alleen al zou ik het geen stroombron willen noemen...
Conclusie: een dynamo gedraagt zich wel enigszins als een stroombron, maar eigenlijk is het gewoon een beroerde spanningsbron, waarvan de slechte eigenschappen (hoge inwendige impedantie) dan weer goed benut worden en ervoor zorgen dat je je fietslampjes niet opblaast bij hoge snelheden. Maar een stroombron? Nee, dat zou ik niet zeggen...
