Vrlo važan parametar pri polaganju električnih mreža je ušteda. Povećavanjem presjeka žice s 1,5 mm2 na 2,5 mm2, možete dobiti toliko ozbiljnu razliku u iznosu da kupac jednostavno neće "rastezati" proračun. Ali odabirom ožičenja malog presjeka, gospodar riskira suočiti se s tako ozbiljnim problemom kao što je pad napona. Što je to i kako to spriječiti - dalje u članku.
Polazeći od osnova: Ohmov zakon na djelu
Prije nego što se pozabavimo konceptom pada napona, potrebno je podsjetiti na temeljni i temeljni zakon u elektrotehnici, naime, Ohmov zakon za zasebni odjeljak kruga:
I = U / R
Gdje je struja (I) izravno proporcionalna naponu (U) i obrnuto proporcionalna otporu (R). Zašto baš za zasebni dio lanca? Budući da Ohmov zakon za cjeloviti presjek kruga uključuje zbroj aktivnih i reaktivnih (induktivnih i kapacitivnih) otpora. Tako su brojni podaci potrebni za ozbiljne proračune, najčešće već na polju energetike.
Iz ove formule možete pronaći napon - potencijalnu razliku:
U = I * R
Ova jednostavna jednakost prati sve električare u radu i korisna je za izračunavanje pada napona u kablu određene duljine.
Proračun ožičenja za pad napona
Utječu li duljina i veličina kabela na napon? Utječe i to se jasno vidi na primjeru Ohmovog zakona, o kojem je detaljno bilo riječi u prethodnom odlomku.
Svaki vodič ima neku vrstu otpora čija vrijednost ovisi o materijalu samog vodiča. Primjerice, bakar mnogo bolje provodi električnu struju od aluminija, a srebro bolje od bakra itd. Kabel, posvuda Njegova duljina stvara lagani otpor struji, što u konačnici dovodi do pada napona na cijeloj cijevi završava.
Da biste pronašli pad napona na kabelima, morate pronaći njegov otpor prema formuli:
r = ρ * (l / S)
Gdje je ρ (grčko slovo "ro") specifični otpor materijala od kojeg je izveden vodič. Mora se naći u tablicama električnih referentnih knjiga. l je duljina vodiča, a S njegov presjek.
Kada se pronađe otpor žice ili kabela, možete izračunati pad napona na njegovom presjeku prema Ohmovu zakonu. Da biste ojačali informacije, možete se poslužiti sljedećim primjerom:
Snaga žarulje je 100 W.
Provodnik je bakar, duljine 5 m i presjeka 1,5 mm2.
Pad napona bit će:
U = 0,45 A * 3,35 Ohm = 1,5 V.
S potrošačkom snagom od 100 V, pad napona na kablu od 5 m presjeka 1,5 mm2 bit će 1,5 V.
Zašto žice trebaju biti veće pri niskom naponu?
Da biste odgovorili na ovo pitanje, trebate se pozvati na primjer iz prethodnog odlomka. Na vodiču duljine 5 m i presjeka 1,5 mm2, pad napona iznosio je 1,5 V, što je prilično malo, na primjer, za kućnu mrežu od 220 V i praktički se ne primjećuje na vodovima od 380 V. A ako postoji takav pad u putničkoj mreži osobnog automobila, gdje razlika potencijala ne prelazi 12 V? Sasvim opipljivo. Zbog toga se, kako bi se nadoknadio pad napona, montiraju žice većeg presjeka.