Калькулятор падения напряжения

Введите свои значения. Ответ и полное решение обновляются по мере ввода.

Результат

Падение напряжения7,922 V
Падение напряжения3,444 %
Напряжение на нагрузке222,1 V
Сопротивление одного проводника0,2476 Ω
Мощность, теряемая в кабеле126,7 W

Только активное падение: реактивное сопротивление кабеля не учитывается, а коэффициент мощности принимается равным 1, что точно для малых сечений. Для больших кабелей (примерно свыше 25 mm²) реактивное сопротивление даёт заметный вклад.

Определите падение напряжения вдоль кабеля по материалу, сечению, длине и току. Выберите постоянный или однофазный переменный ток (два проводника) либо трёхфазный переменный ток, медь или алюминий и температуру проводника. Калькулятор выдаёт падение в вольтах и в процентах, напряжение на нагрузке и мощность, теряемую в кабеле. Учитывается только сопротивление проводников; реактивное сопротивление кабеля игнорируется, что объясняется в примечании.

Пошаговое решение

Удельное сопротивление

ρ20 = 0,017241 Ω·mm²/m
ρ70 = ρ20·(1 + α·50 K) = 0,017241·(1 + 0,00393·50) = 0,020629 Ω·mm²/m

Сопротивление одного проводника

R = ρ·L/A = 0,020629·30/2,5 = 0,2476 Ω

Падение напряжения

ΔV = 2·I·R = 2·16·0,2476 = 7,922 V
ΔV/V = 7,922/230 = 3,444%
напряжение на нагрузке = 230 − 7,922 = 222,1 V

Мощность, теряемая в кабеле

P = 2·I²·R = 126,7 W

Основные формулы

Сопротивление проводника
R = ρ·L/A
Постоянный ток или однофазная сеть
ΔV = 2·I·R
Трёхфазная сеть
ΔV = √3·I·R
Удельное сопротивление при температуре
ρT = ρ20·(1 + α·(T − 20 °C))
Падение напряжения в процентах
ΔV/V × 100%

Как вычислить падение напряжения в кабеле

  1. Найдите удельное сопротивление проводника: около 0,0172 Ω·mm²/m для меди и 0,0283 Ω·mm²/m для алюминия при 20 °C, примерно на 20% больше при 70 °C.
  2. Сопротивление одного проводника: R = ρ × L / A, где L — длина в одну сторону в метрах, а A — сечение в mm².
  3. Постоянный и однофазный ток: ток идёт туда и обратно, поэтому ΔV = 2 × I × R.
  4. Трёхфазный ток (линейное напряжение): ΔV = √3 × I × R для симметричной нагрузки.
  5. Разделите на напряжение источника, чтобы получить проценты, и сравните с пределом, указанным в задаче (например, 3% или 5%).

Вопросы и ответы

Какое падение напряжения допустимо?

Пределы зависят от стандарта и страны. IEC 60364-5-52 (приложение G) рекомендует не более 3% для освещения и 5% для остальных потребителей в установках, питаемых от сети общего пользования; американский NEC предлагает 3% для ответвления и 5% в целом.

Почему длина берётся в одну сторону?

Введите расстояние от источника питания до нагрузки. Калькулятор сам учитывает обратный проводник: множитель 2 для двухпроводных цепей и √3 для трёхфазных.

Почему важна температура?

Сопротивление меди и алюминия растёт примерно на 0,4% на каждый °C. Кабель с ПВХ-изоляцией при полной нагрузке нагревается примерно до 70 °C, что даёт примерно на 20% большее сопротивление и падение напряжения, чем при 20 °C.

Когда нельзя пренебрегать реактивным сопротивлением?

Для больших сечений, примерно от 25 mm², индуктивное реактивное сопротивление становится сравнимым с активным, а при низком коэффициенте мощности падение заметно отличается. Используйте полную формулу ΔV = √3·I·L·(R cos φ + X sin φ) с данными производителя.

Как размер AWG переводится в mm²?

Диаметр равен 0,127 mm × 92^((36 − n)/39) для калибра n, причём 1/0–4/0 считаются как 0–−3. AWG 12 — это 3,31 mm², а AWG 10 — 5,26 mm².

Потренируйтесь самостоятельно

Тренировать тему «Трёхфазная мощность»

Калькулятор даёт ответ. На экзамене нужен метод: отработайте его на новых задачах с подсказками и разобранными решениями.

</> Встроить

Бесплатно для преподавателей и школ: вставьте этот код на страницу курса, в LMS или на свой сайт. Студенты могут пользоваться калькулятором и пошаговым решением без аккаунта.

Другие калькуляторы