פרמטר חשוב מאוד בעת הנחת רשתות חשמל הוא חיסכון. על ידי הגדלת חתך החוט מ 1.5 מ"מ ל 2.5 מ"מ 2, אתה יכול לקבל הבדל כה חמור בסכום שהלקוח פשוט לא "ימתח" את התקציב. אך על ידי בחירת חיווט של חתך קטן, המאסטר מסתכן בפני בעיה כה חמורה כמו ירידת מתח. מה זה וכיצד ניתן למנוע זאת - בהמשך המאמר.
החל מהיסודות: החוק של אוהם בפעולה
לפני שעוסקים במושג ירידת מתח, יש לזכור את החוק היסודי והיסודי בהנדסת חשמל, כלומר חוק אוהם עבור קטע נפרד במעגל:
אני = U / R
כאשר הזרם (I) הוא ביחס ישר למתח (U) וביחס הפוך להתנגדות (R). למה דווקא לחלק נפרד של הרשת? מכיוון שחוק אוהם עבור קטע שלם במעגל כולל את סכום ההתנגדויות הפעילות והתגובות (אינדוקטיביות וקיבולות). יש צורך בכמות כל כך גדולה של נתונים לצורך חישובים רציניים, לרוב בתחום האנרגיה.
מנוסחה זו תוכלו למצוא את המתח - ההבדל הפוטנציאלי:
U = I * R.
שוויון פשוט כזה מלווה את כל החשמלאים בעבודתם והוא שימושי בעת חישוב ירידת המתח בכבל באורך מסוים.
חישוב חיווט לירידת מתח
האם אורך וכבל הכבל משפיע על המתח? זה משפיע וזה נראה לעין על הדוגמה לחוק אוהם, שנחשב בפירוט בפסקה הקודמת.
לכל מוליך יש התנגדות כלשהי, שערכה תלוי בחומר של המוליך עצמו. לדוגמא, נחושת מוליכה זרם חשמלי טוב בהרבה מאלומיניום, וכסף טוב יותר מנחושת וכו '. כבל, כולו אורכו יוצר עמידות קלה לזרם, מה שמוביל בסופו של דבר לירידת מתח על פניו מסתיים.
על מנת למצוא את ירידת המתח על פני כבלים, עליך למצוא את ההתנגדות שלה על ידי הנוסחה:
r = ρ * (l / S)
כאשר ρ (האות היוונית "ro") הוא ההתנגדות הספציפית של החומר ממנו עשוי המוליך. זה חייב להימצא בטבלאות של ספרי עיון חשמליים. אורכו של המוליך ו- S הוא חתך רוחב.
כאשר נמצא התנגדות של חוט או כבל, אתה יכול לחשב את ירידת המתח על פני החלק שלו על פי חוק אוהם. לחיזוק המידע תוכלו להשתמש בדוגמה הבאה:
הספק המנורה הוא 100 וואט.
המוליך נחושת, אורך 5 מ 'וחתך רוחב 1.5 מ"מ.
ירידת המתח תהיה:
U = 0.45 A * 3.35 Ohm = 1.5 V.
בהספק צרכני של 100 וולט, ירידת המתח על פני כבל 5 מ 'עם חתך רוחב של 1.5 מ"מ 2 תהיה 1.5 וולט.
מדוע החוטים צריכים להיות גדולים יותר במתח נמוך?
כדי לענות על שאלה זו, עליך להתייחס לדוגמא מהפסקה הקודמת. על מוליך באורך 5 מ 'ועם חתך של 1.5 מ"מ 2, ירידת המתח הייתה 1.5 וולט, שהיא די קטנה, למשל, עבור רשת ביתית של 220 וולט ואינה מורגשת כמעט בקווי 380 וולט. ואם יש ירידה כזו ברשת המשולבת של מכונית נוסעים, שבה ההפרש הפוטנציאלי אינו עולה על 12 וולט? מוחשי למדי. לכן, על מנת לפצות על ירידת המתח, מותקנים חוטים של חתך רוחב גדול יותר.