यह कैलकुलेटर क्या करता है
LED वायर वोल्टेज ड्रॉप कैलकुलेटर यह अनुमान लगाता है कि आपके पावर सप्लाई से LED, LED मॉड्यूल या LED स्ट्रिप तक जाने वाली केबल में कितना वोल्टेज खर्च हो जाता है। चूँकि LED छोटे-से वोल्टेज बदलाव के प्रति भी संवेदनशील होते हैं, इसलिए लंबे या पतले तारों में आधे वोल्ट का नुकसान भी LED को मद्धम कर सकता है या उसे तय रेटिंग से कम पर चला सकता है। यह टूल सार्वभौमिक है — यह किसी भी देश के किसी भी कंडक्टर पर काम करता है, क्योंकि यह भौतिकी पर आधारित है, न कि किसी क्षेत्रीय वायरिंग नियम पर।
इसका उपयोग कैसे करें
LED करंट को एम्पियर में डालें, तार की एक-तरफ़ा (one-way) लंबाई डालें (कैलकुलेटर रिटर्न कंडक्टर के लिए इसे अपने-आप दोगुना कर लेता है), तार का क्रॉस-सेक्शन क्षेत्रफल mm² में, सप्लाई वोल्टेज, और कंडक्टर की सामग्री (तांबा या एल्युमीनियम)। परिणाम में तार में गिरा हुआ वोल्टेज, वास्तव में LED तक पहुँचने वाला वोल्टेज, ड्रॉप का प्रतिशत, लूप रेज़िस्टेंस और गर्मी के रूप में बर्बाद होने वाली बिजली दिखाई देती है।
फ़ॉर्मूला समझें
किसी तार का प्रतिरोध होता है \(R = \rho L / A\), जहाँ \(\rho\) सामग्री की रेज़िस्टिविटी है (तांबे के लिए \(1.68\times10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\)), \(L\) लंबाई है और \(A\) वर्ग मीटर में क्रॉस-सेक्शन है। करंट को जाना और वापस आना दोनों पड़ता है, इसलिए राउंड-ट्रिप ड्रॉप होती है
$$V_{drop} = \frac{2 \cdot L \cdot I \cdot \rho}{A}$$ध्यान रहे \(1\ \text{mm}^2 = 1\times10^{-6}\ \text{m}^2\)।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लीजिए एक LED स्ट्रिप 0.5 mm² तांबे के 5 मीटर तार से 2 A करंट खींचती है। प्रति मीटर प्रतिरोध \(= 1.68\times10^{-8} / 0.5\times10^{-6} = 0.0336\ \Omega/\text{m}\)। लूप लंबाई \(= 10\ \text{m}\), इसलिए लूप प्रतिरोध \(= 0.336\ \Omega\)। वोल्टेज ड्रॉप \(= 2\ \text{A} \times 0.336\ \Omega = 0.672\ \text{V}\)। 12 V सप्लाई पर यह लगभग 5.6% है, जिससे स्ट्रिप पर 11.328 V बचता है और 1.344 W गर्मी के रूप में बर्बाद होता है।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
लंबाई को दो से क्यों गुणा करते हैं? करंट पॉज़िटिव और नेगेटिव दोनों कंडक्टरों से होकर गुजरता है, इसलिए तांबे का कुल रास्ता तार की लंबाई का दोगुना हो जाता है।
कितना ड्रॉप ठीक माना जाता है? एक आम नियम यह है कि संवेदनशील LED स्ट्रिप्स के लिए ड्रॉप 3% से कम रखें। अगर इससे ज़्यादा हो जाए तो मोटा तार (बड़ा क्षेत्रफल) इस्तेमाल करें या रन की लंबाई कम करें।
क्या तापमान का असर पड़ता है? हाँ — तापमान बढ़ने के साथ रेज़िस्टिविटी भी बढ़ती है, इसलिए गर्म कंडक्टरों में थोड़ा ज़्यादा वोल्टेज गिरता है। यह कैलकुलेटर मानक 20 °C के मान इस्तेमाल करता है।
