Оценка нагрева проводов при заданном токе

Расчёт потерь мощности и падения напряжения на кабеле

A
мм²
м
Выделяемая мощность (Нагрев)
0 W

Описание калькулятора

Данный инструмент предназначен для оценки нагрева электрического провода при протекании заданного тока. Любой проводник имеет сопротивление, и при прохождении тока часть энергии преобразуется в тепло (закон Джоуля-Ленца). Чрезмерный нагрев может привести к плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Использование этого калькулятора необходимо при подборе сечения кабеля для электротранспорта, силовой электроники и домашней проводки. Он позволяет проверить, не будет ли выбранный провод перегреваться при планируемой нагрузке, и оценить потери напряжения на длинных участках.

Как работает расчёт

Расчёт основан на законе Ома и законе Джоуля-Ленца. Сначала вычисляется сопротивление провода исходя из его длины, сечения и удельного сопротивления материала (медь или алюминий). Затем рассчитывается мощность потерь (тепло) как квадрат тока, умноженный на сопротивление. Также вычисляется падение напряжения.

Сопротивление (Ом) = (Уд.сопротивление × Длина × 2) ÷ Сечение
Мощность потерь (W) = Ток² × Сопротивление

Например, медный провод 2.5 мм² длиной 2 метра (4 метра в обе стороны) при токе 20 A имеет сопротивление ~0.028 Ом. Потери мощности: 20² × 0.028 = 11.2 W. Эти 11 Ватт выделяются в виде тепла на этом участке кабеля.

Часто задаваемые вопросы

Почему длина умножается на 2? +
Ток течёт по замкнутой цепи: от источника к потребителю и обратно. Поэтому общая длина проводника равна удвоенному расстоянию между точками подключения (плюс минус).
Что опаснее: нагрев или падение напряжения? +
Нагрев опаснее для безопасности (пожар). Падение напряжения опасно для оборудования (недополучение мощности, некорректная работа). Обычно расчёт ведут по нагреву, а падение напряжения проверяют дополнительно.
Медь или алюминий: что лучше? +
Медь имеет меньшее сопротивление и меньше греется при том же сечении. Алюминий дешевле, но требует большего сечения для той же нагрузки. Для подвижного транспорта и высоких токов рекомендуется только медь.
Как сечение влияет на нагрев? +
Сопротивление обратно пропорционально сечению. Увеличение сечения в 2 раза снижает сопротивление и нагрев в 2 раза. Для снижения нагрева всегда выгоднее увеличить сечение провода.
Допустим ли нагрев провода? +
Лёгкий нагрев (до 40-50°C) допустим. Сильный нагрев (невозможно держать руку) недопустим. Изоляция большинства проводов рассчитана на 70-90°C. Превышение ведёт к разрушению изоляции.