Падение напряжения в кабеле

Расчёт потерь напряжения и мощности на длине провода

A
м
мм²
V
Падение напряжения
0 V

Описание калькулятора

Данный инструмент предназначен для расчёта падения напряжения на участке электрической цепи. Любой провод имеет сопротивление, и при протекании тока на нём теряется часть напряжения. Это приводит к тому, что до потребителя (мотора, лампы) доходит меньше вольт, чем выдаёт батарея, а также выделяется тепло. Калькулятор показывает абсолютное падение в вольтах, процент потерь и напряжение на нагрузке.

Использование этого калькулятора необходимо для диагностики проблем с производительностью электротранспорта, проверки правильности подбора сечения проводов, расчёта длины удлинителей и обеспечения эффективной работы силовой электроники.

Как работает расчёт

Расчёт основан на законе Ома для участка цепи. Сначала вычисляется сопротивление провода, исходя из его длины, сечения и удельного сопротивления материала. Затем падение напряжения находится умножением сопротивления на силу тока. Учитывается полный путь тока (туда и обратно), поэтому длина умножается на 2.

Сопротивление (R) = (2 × Длина × Уд.сопротивление) ÷ Сечение
Падение (V) = Ток × Сопротивление
Потери (%) = (Падение ÷ Напряжение) × 100

Например, медный провод 6 мм² длиной 2 метра при токе 50A имеет сопротивление ~0.011 Ом. Падение напряжения составит 0.58 В. Для системы 48В это около 1.2% потерь.

Часто задаваемые вопросы

Какое падение напряжения считается нормальным? +
Для силовых цепей электротранспорта нормой считается падение до 3%. Если потери превышают 5%, это приводит к заметному снижению мощности и КПД, а также к нагреву проводов.
Почему длина умножается на 2? +
Электрический ток течёт по замкнутому контуру: от плюса батареи к нагрузке и от нагрузки обратно к минусу. Поэтому общее сопротивление провода равно сопротивлению обеих жил (плюсовой и минусовой).
Влияет ли температура на расчёт? +
Да, с ростом температуры сопротивление металла увеличивается. Приведённый расчёт верен для комнатной температуры (20°C). При сильном нагреве провода потери будут немного выше.
Что выгоднее: увеличить сечение или сократить длину? +
Оба метода работают. Увеличение сечения снижает сопротивление пропорционально. Сокращение длины также снижает сопротивление линейно. Часто проще перенести батарею ближе к мотору, чем менять толстые кабели.
Опасно ли падение напряжения? +
Само по себе падение не опасно, но энергия, которая «потерялась» на проводе, превращается в тепло. При больших токах и тонких проводах это может привести к плавлению изоляции и пожару.