Widerstand und Lernen für Anfänger

Ich baue eine Art elektrifizierten "Zaun", um Schnecken aus meinen Hochbeeten fernzuhalten. Der "Zaun" besteht aus zwei verzinkten 18-g-Stahldrähten, die an Holz geheftet und an eine 9-V-Batterie angeschlossen sind. Der Stromkreis ist offen, bis der Butzen beide Drähte berührt. An diesem Punkt schließt er den Stromkreis ab und bekommt einen kleinen Schock. Dies funktioniert hervorragend bei Tests im kleinen Maßstab, aber mein Gartenbett hat einen Umfang von 9,1 Metern und ich befürchte, dass eine kleine 9-V-Batterie Schwierigkeiten haben wird, über diesen Drahtabstand mit voller Leistung zu arbeiten.

Da ich nicht wirklich weiß, wie Widerstand funktioniert (ich weiß nur, wie ich mein Voltmeter dazu bringen kann, den Widerstand zu messen, damit ich sicherstellen kann, dass meine Lote gut gemacht sind), bin ich mir nicht sicher, wie ich rechnen soll, um zu sehen, was für ein Widerstand Ein Spannungsabfall werde ich bekommen.

Wenn jemand diese Frage direkt beantworten kann, großartig. Aber ich würde auch eine Website lieben, auf der ich etwas über dieses Zeug lernen kann.

• Wie kann ich den Widerstand dieses Drahtes herausfinden? (Ändert sich der Widerstand nicht mit Spannung / Stromstärke?)
• Wie setzt sich dieser Widerstand über die Distanz zusammen?
• Gibt es einfache Teile (Transistoren, Widerstände, was auch immer), die ich bei Radio Shack oder ähnlichem kaufen kann, um diesen Widerstand zu überwinden, oder sollte ich einfach eine zweite 9-V-Batterie in das System einbinden?

Bonusfrage: Während 9V eine sehr leichte Ladung ist, was müsste ich tun, um die Batterie zu schützen, wenn die Schaltung über einen längeren Zeitraum abgeschlossen wäre, wenn Sie sich vorstellen, dass ich einen viel leistungsstärkeren Elektrozaun baue? (Eine Schnecke stirbt an der Leitung oder so.) Ich möchte nicht, dass Gras den Stromkreis vervollständigt und meine Batterie explodiert.

Der vorgeschlagene Draht ist ausreichend - der Widerstand beträgt ca. 130 Ohm / km. Ich habe das von einem ziemlich langen Weg bekommen. Ich habe die Tabelle für den Kupferdrahtwiderstand (AWG) pro km verwendet und diese für das Verhältnis zwischen Kupfer- und Stahlwiderstand und dann für das Verhältnis (Quadrat) zwischen den Durchmessern für AWG und dem für Stahldrähte verwendeten Messsystem (Puh!) Angepasst. Das ist "Washburn & Moen; Roebling; oder American Steel and Wire".

Also vielleicht nur 2,5 Ohm für Ihre Schaltung (basierend auf zwei Drähten, jeweils 9,1 m, die an einem Ende angeschlossen sind.

Möglicherweise möchten Sie etwas anderes als Holz für die Stützen verwenden, den Draht von den Pfosten isolieren oder das Holz zumindest mit Epoxidharz versiegeln. Wenn Sie beispielsweise in Portland OR waren , regnet es (im Durchschnitt) 144 Tage im Jahr und die Leckage durch das nasse Holz würde dazu neigen, die Batterie zu entladen.

Hier sind einige Isolatoren, die für kommerzielle Elektrozäune verwendet werden.

In Bezug auf USD pro kWh sind AA-Batterien ein viel besseres Angebot als 9-V-Batterien, und sechs in Reihe geschaltete AA-Zellen liefern 9 V. Da die Energiekapazität viel höher ist, müssen Sie die Batterien nicht so oft austauschen. Es gibt einen guten Grund, warum 9-V-Batterien in der modernen Elektronik selten vorkommen.

AA-Zellen haben einen Kurzschlussstrom in den Ampere, daher wäre ein Strombegrenzungswiderstand, wie Andy vorschlägt, eine sehr gute Idee, oder Sie könnten eine blinkende LED in Reihe wie diese Lumex verwenden, die bei Händlern wie Digikey für 1 US-Dollar erhältlich ist jeder.

Wenn die LED blinkt, ist das Kabel kurzgeschlossen.

18-Gauge-Draht (unter der Annahme eines AWG) beträgt ungefähr 21 Ohm pro Kilometer - andere Messgeräte finden Sie in dieser Tabelle.

Mit 9,1 Metern beträgt Ihr Gesamtwiderstand 0,189 Ohm und hat kein Problem mit der von Ihnen beschriebenen Schaltung. Der Widerstand ändert sich, wenn sich das Kabel erwärmt, aber in Ihrem Stromkreis kommt es zu keiner Erwärmung, und ich würde einen Strombegrenzungswiderstand in Reihe mit der Batterie verwenden, um sicherzustellen, dass wahrscheinlich 1 kOhm groß genug ist, um ein schnelles Entladen der Batterie zu verhindern, falls a kurz auftreten, aber nicht so groß, dass die kleinen Gartenfreunde nicht ein oder zwei Kribbeln bekommen.

Der Widerstand des Drahtes kann mit der Einstellung Ohm oder R des Multimeters gemessen werden. Wenn Sie eine Sonde an einem Ende und die andere am anderen Ende berühren, erhalten Sie den Widerstand dazwischen. Beachten Sie, dass der Widerstand, wenn er sich selbst berührt (zusammengerollt), nicht genau ist und nicht mit sich selbst in Kontakt sein muss, wenn er nicht isoliert ist. Da der Widerstand des Kabels so niedrig ist, misst Ihr Multimeter möglicherweise überhaupt keinen Widerstand.

Der Widerstand ist eine physikalische Eigenschaft des Drahtes. Es ändert sich nicht mit der Spannung oder dem Strom, bestimmt jedoch, wie sich der Strom relativ zur Spannung ändert.

Der Widerstand nimmt proportional zur Länge zu. Ein Draht mit doppelter Länge hat den doppelten Widerstand. Die halbe Länge hat den halben Widerstand.

Da der Widerstand des Kabels so gering ist, haben Sie kein Problem mit der 9-V-Versorgung. Es ist jedoch eine gute Idee, einen Widerstand an die 9-V-Batterie anzupassen, damit ein Strombegrenzungsmechanismus vorhanden ist, wenn etwas einen Kurzschluss verursacht (z. B. wenn es regnet).