Расчет падения напряжения

Связанные ресурсы: контрольно-измерительные приборы

Расчет падения напряжения

Ресурсы по электронике, электрическим приборам

Падение напряжения определено когда подаваемая энергия источника напряжения уменьшается по мере прохождения электрического тока через пассивные элементы (элементы, на которые не подается напряжение) электрической цепи. Падение напряжения на внутренних сопротивлениях источника, на проводниках, на контактах и ​​на разъемах нежелательно; подведенная энергия теряется (рассеивается). Желательны падения напряжения на нагрузках и других активных элементах цепи; подведенная энергия совершает полезную работу. Напомним, что напряжение представляет собой энергию на единицу заряда. Например, электрический обогреватель может иметь сопротивление десять Ом, а провода, питающие его, могут иметь сопротивление 0,2 Ом, что составляет около 2% от общего сопротивления цепи. Это означает, что примерно 2% подаваемого напряжения теряется в самом проводе. Чрезмерное падение напряжения может привести к неудовлетворительной работе и повреждению электрического и электронного оборудования.

Калькулятор падения напряжения

Национальные и местные электротехнические правила могут устанавливать рекомендации по максимально допустимому падению напряжения в электропроводке, чтобы обеспечить эффективность распределения и правильную работу электрооборудования. Максимально допустимое падение напряжения варьируется в зависимости от страны. В электронной конструкции и при передаче энергии используются различные методы для компенсации влияния падения напряжения в длинных цепях или там, где необходимо точно поддерживать уровни напряжения. Самый простой способ уменьшить падение напряжения — увеличить диаметр проводника между источником и нагрузкой, что снижает общее сопротивление. Более сложные методы используют активные элементы для компенсации нежелательного падения напряжения.

Падение напряжения в цепях переменного тока: импеданс

В цепях переменного тока сопротивление протеканию тока возникает из-за сопротивления (как и в цепях постоянного тока). Цепи переменного тока также представляют собой второй вид противодействия протеканию тока: реактивное сопротивление. Это «суммарное» сопротивление (сопротивление «плюс» реактивное сопротивление) называется импедансом. Полное сопротивление в цепи переменного тока зависит от расстояния и размеров элементов и проводников, частоты переменного тока и магнитной проницаемости элементов, проводников и их окружения.

Падение напряжения в цепи переменного тока является произведением тока и импеданса (Z) цепи. Электрический импеданс, как и сопротивление, выражается в омах. Электрический импеданс представляет собой векторную сумму электрического сопротивления, емкостного реактивного сопротивления и индуктивного сопротивления. Он выражается формулой E=IZ, аналогичной закону Ома для цепей постоянного тока.

Падение напряжения в электропроводке здания

Большинство цепей в доме не имеют достаточного тока или длины, чтобы вызвать высокое падение напряжения. В случае очень длинных цепей, например, при соединении дома с отдельным зданием на том же участке, может потребоваться увеличить размер проводников сверх минимального требования для номинального тока цепи. Цепи с большой нагрузкой также могут потребовать увеличения размера кабеля, чтобы соответствовать требованиям по падению напряжения в правилах электропроводки.

Нормы и правила электропроводки устанавливают верхний предел допустимого падения напряжения в ответвленной цепи. В Соединенных Штатах Национальный электротехнический кодекс (NEC) рекомендует не более 5% падения напряжения на выходе. Канадские электротехнические нормы требуют не более 5% перепада между входом в сервис и точкой использования. Правила Великобритании ограничивают падение напряжения до 4% от напряжения питания.

Расчет падения напряжения

В ситуациях, когда проводники цепи проходят на большие расстояния, рассчитывается падение напряжения.