Spannungsabfallberechnung

Spannungsabfall bedeutet die Verringerung von Spannung oder Spannungsverlust. Aufgrund des Vorhandenseins der Impedanz oder passiver Elemente kommt es zu einem gewissen Spannungsverlust, wenn sich der Strom durch die Schaltung bewegt. Das heißt, die von der Spannungsquelle zugeführte Energie wird reduziert, wenn der Strom durch die Schaltung fließt. Ein zu hoher Spannungsabfall kann zu Schäden und Fehlfunktionen der elektrischen und elektronischen Geräte führen. Grundsätzlich die Spannungsabfallberechnung geschieht nach dem Ohmschen Gesetz.

Spannungsabfall in Gleichstromkreisen

Bei Gleichstromkreisen ist der Grund dafürSpannungsabfall ist der Widerstand. Um den Spannungsabfall im Gleichstromkreis zu verstehen, können wir ein Beispiel nehmen. Angenommen, eine Schaltung besteht aus einer Gleichspannungsquelle, zwei in Reihe geschalteten Widerständen und einer Last.

Hier; Jedes Element der Schaltung hat einebestimmten Widerstand, sie erhalten und verlieren Energie zu einem gewissen Wert. Der entscheidende Faktor für den Energiewert sind jedoch die physischen Merkmale der Elemente. Wenn wir die Spannung über der Gleichstromversorgung und dem ersten Widerstand messen, können wir feststellen, dass diese unter der Versorgungsspannung liegt. Wir können den Energieverbrauch jedes Widerstands berechnen, indem wir die Spannung über den einzelnen Widerständen messen. Während der Strom durch den Draht von der Gleichstromversorgung zum ersten Widerstand fließt, wird etwas von der Quelle abgegebene Energie aufgrund des Leiterwiderstandes abgebaut. Um das zu überprüfen SpannungsabfallEs wird das Ohmsche Gesetz und das Kirchhoffsche Zirkulationsgesetz verwendet, das im Folgenden kurz beschrieben wird.
Das Ohmsche Gesetz wird vertreten durch


V → Spannungsabfall (V)
R → elektrischer Widerstand (Ω)
I → elektrischer Strom (A)

Bei geschlossenen DC-Stromkreisen verwenden wir auch das Kirchhoff-Stromkreisgesetz für Spannungsabfallberechnung. Es ist wie folgt:
Versorgungsspannung = Summe des Spannungsabfalls an jeder Komponente der Schaltung.

Spannungsabfallberechnung einer Gleichstromleitung

Hier nehmen wir ein Beispiel für eine 100-Fuß-Stromleitung. So; für 2 Leitungen 2 × 100 ft. Der elektrische Widerstand sei 1,02 Ω / 1000 ft und der Strom 10 A.

Spannungsabfall in Wechselstromkreisen

In Wechselstromkreisen; Zusätzlich zum Widerstand (R) gibt es einen zweiten Widerstand für den Stromfluss - Reaktanz (X), der X umfasstC und XL. Sowohl X als auch R werden dem Stromfluss entgegenwirken. Die Summe der beiden wird Impedanz (Z) genannt.
XC → Kapazitive Reaktanz
XL → Induktive Reaktanz

Die Menge an Z hängt von Faktoren wie der magnetischen Permeabilität, den elektrischen Isolierelementen und der Wechselstromfrequenz ab.
Ähnlich wie das Ohmsche Gesetz in Gleichstromkreisen, wird es hier als angegeben


E → Spannungsabfall (V)
Z → Elektrische Impedanz (Ω)
I → elektrischer Strom (A)
Spannungsabfall in Wechselstromkreisen

ichB → Volllaststrom (A)
R → Widerstand des Kabelleiters (Ω / 1000ft)
L → Kabellänge (eine Seite) (Kft)
X → Induktive Reaktanz (Ω / 1000f)
Vn → Phase gegen Nullspannung
Un → Spannung von Phase zu Phase
Φ → Phasenwinkel der Last

Berechnung von zirkularem Mils und Spannungsabfall

Zirkularmil ist wirklich eine Flächeneinheit. Sie dient zur Angabe der kreisförmigen Querschnittsfläche des Drahtes oder Leiters. Der Spannungsabfall bei mil wird durch angegeben


L → Drahtlänge (ft)
K → Spezifischer Widerstand (Ω-rundes Mil / Fuß).
P → Phasenkonstante = 2 bedeutet für eine Phase = 1.732 für drei Phasen
I → Fläche des Drahtes (kreisförmige Mils)

Spannungsabfallberechnung des Kupferleiters aus der Tabelle

Der Spannungsabfall des Kupferdrahtes (Leiter) kann wie folgt ermittelt werden:


f ist der Faktor, den wir aus der Standardtabelle unten erhalten.

GRÖSSE DES KUPFERLEITERS
FAKTOR, f
AWGmm2EINZELPHASEDREI PHASEN
142.080.4760.42
123.310.3130.26
105.260.1960.17
88.370.1250.11
613.30.08330.071
421.20.05380.046
30.04310.038
233.60.03230.028
142.40.03230.028
1/053.50.02690.023
2/067.40.02220.020
3/085.00.0190.016
4/0107.20.01610.014
2500.01470.013
3000.01310.011
3500.01210.011
4000.01150.009
5000.01010.009
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