Cum calculez căderea de tensiune peste fire având în vedere o tensiune de alimentare și un curent? Cum anticipez căderea de tensiune, astfel încât sarcina finală să aibă tensiunea de alimentare corectă?

Care va fi pierderea de putere?

Ce se întâmplă dacă nu știu rezistența firului, dar AWG (American Wire Gauge) și lungimea?

1 Răspuns 1

Trebuie să vedeți un fir ca un alt rezistor plasat în serie. În loc de aceasta, o rezistență \ $ \ text _> \ $ conectată la o sursă de alimentare cu tensiune \ $ \ text \ $.

tensiune

Ar trebui să o vedeți astfel, o rezistență \ $ \ text _> \ $ conectată prin două fire cu rezistență \ $ \ text _> \ $ la o sursă de alimentare cu tensiune \ $ \ text \ $:

Acum putem folosi \ $ \ text = \ text\ cdot <> \ text \ $ unde \ $ \ text \ $ înseamnă tensiune, \ $ \ text\ $ pentru curent și \ $ \ text \ $ pentru rezistență.

Un exemplu

Să presupunem că tensiunea aplicată circuitului este \ $ 5 \ text \ $. \ $ \ text _> \ $ este egal cu $ 250 \ Omega \ $, iar rezistența \ $ \ text _> \ $ este \ $ 2,5 \ Omega \ $ (dacă nu cunoașteți rezistența firului, consultați mai jos la „Calculul rezistenței unui fir”). La început, calculăm curentul prin circuit folosind textul \ $ \= \ dfrac >> \ $: \ $ \ text= \ dfrac = \ dfrac = 0.01961 \ text = 19.61 \ text \ $

Acum, vrem să știm care este căderea de tensiune pe o bucată de fir folosind \ $ \ text = \ text\ cdot <> \ text \ $: \ $ \ text = 0.01961 \ cdot2.5 = 0.049025V = 49.025 \ text \ $

De asemenea, putem calcula tensiunea peste \ $ \ text _> \ $ în același mod: \ $ \ text = 0.01961 \ cdot250 = 4.9025 \ text \ $

Anticipând pierderea de tensiune

Ce se întâmplă dacă într-adevăr avem nevoie de o tensiune de \ $ 5 \ text \ $ peste \ $ \ text _> \ $? Va trebui să schimbăm tensiunea \ $ \ text \ $ de la sursa de alimentare, astfel încât tensiunea peste \ $ \ text _> \ $ să devină \ $ 5 \ text \ $.

Deoarece vorbim despre rezistențe în serie, curentul este același în întregul circuit. Prin urmare, sursa de alimentare curentă trebuie să dea, \ $ \ text\ $, este egal cu \ $ \ text_> \ $. Știm deja rezistența totală a circuitului: \ $ \ text = 250 + 2 \ cdot2.5 = 255 \ Omega \ $. Acum putem calcula sursa de tensiune necesară folosind \ $ \ text = \ text\ cdot <> \ text \ $: \ $ \ text = 0.02 \ cdot255 = 5.1 \ text \ $

Ce se întâmplă dacă vrem să știm câtă putere se pierde în fire? Practic, folosim \ $ \ text

= \ text \ cdot <> \ text\ $, unde textul \ $ \

\ $ înseamnă putere, \ $ \ text \ $ pentru tensiune și \ $ \ text\ $ pentru curent.

Deci, singurul lucru pe care trebuie să-l facem este să completați valorile corecte din formulă.

Un exemplu

Folosim din nou sursa de alimentare \ $ 5 \ text \ $ cu un \ $ 250 \ Omega \ $ \ $ \ text _> \ $ și două fire de \ $ 2,5 \ Omega \ $ fiecare. Căderea de tensiune pe o bucată de sârmă este, așa cum s-a calculat mai sus, \ 0,049025 \ text \ $. Curentul prin circuit a fost \ $ 0,01961 \ text \ $.

Acum putem calcula pierderea de energie într-un singur fir: \ $ \ text

_> = 0.049025 \ cdot0.01961 = 0.00096138 \ text = 0.96138 \ text \ $

În multe cazuri, vom cunoaște lungimea unui fir \ $ l \ $ și AWG (American Wire Gauge) a firului, dar nu și rezistența. Totuși, este ușor să calculați rezistența.

Wikipedia are o listă de specificații AWG disponibile aici, care include rezistența pe metru în ohmi pe kilometru sau miliohmi pe metru. De asemenea, îl au pe kilofeet sau picioare.

Putem calcula rezistența firului \ $ \ text _> \ $ înmulțind lungimea firului cu rezistența pe metru.

Un exemplu

Avem \ 500 $ \ text \ $ dintr-un fir de 20AWG. Care va fi rezistența totală?

\ $ \ text_> = 0,5 \ text \ cdot 33.31 \ Omega/\ text = 16.655 \ Omega \ $