Что считает этот калькулятор
Низковольтные системы — LED-ленты на 12 или 24 В, ландшафтная подсветка, проводка в автодомах и солнечных установках — теряют заметную часть напряжения прямо в самом кабеле. Поскольку рабочее напряжение невелико, даже доли вольта, потерянные на проводе, способны приглушить свет или вовсе «уронить» устройство. Калькулятор оценивает падение напряжения на медном проводнике, реальное напряжение, доходящее до нагрузки, и величину падения в процентах от источника.
Как пользоваться
Введите напряжение источника (обычно 12 или 24 В), потребляемый ток в амперах, расстояние от источника до нагрузки в одну сторону (в футах) и сечение провода по американской системе AWG. Программа сама удваивает длину, учитывая обратный проводник, поэтому расстояние достаточно указать один раз.
Разбор формулы
В основе расчёта лежит уравнение
$$V_{\text{пад}} = 2 \times I \times L \times R_{\text{уд}}$$где \(I\) — ток в амперах, \(L\) — длина в одну сторону в футах, а \(R_{\text{уд}}\) — сопротивление одного фута медного провода выбранного сечения AWG. Множитель 2 учитывает полную цепь — туда и обратно. Напряжение на нагрузке — это просто напряжение источника минус падение, а процент падения равен \(V_{\text{пад}} \div V_{\text{ист}} \times 100\). Обычно стремятся удержать падение ниже 3% для чувствительной электроники и ниже 10% для освещения.
Пример расчёта
Допустим, вы пропускаете 5 А по 50 футам провода 14 AWG от источника на 12 В. У 14 AWG сопротивление около 0,002525 Ом на фут, поэтому
$$V_{\text{пад}} = 2 \times 5 \times 50 \times 0{,}002525 \approx 1{,}26 \text{ В}$$На нагрузку приходит примерно 10,74 В — падение около 10,5%, чего вполне достаточно, чтобы задуматься о более толстом проводе.
Частые вопросы
Подходит ли это для переменного тока? Расчёт использует сопротивление постоянному току и даёт близкую оценку для низковольтного освещения на переменном токе, где реактивным сопротивлением можно пренебречь.
Какую длину вводить — в одну сторону или туда-обратно? Указывайте расстояние в одну сторону: обратный путь калькулятор добавит автоматически.
Какое падение допустимо? Распространённое практическое правило — держать падение ниже 3% для электроники и ниже 10% для осветительных цепей.
Примечание: сечения проводов здесь даны в американской системе AWG, принятой в США и Канаде. В России и СНГ провода маркируются по площади сечения в мм², поэтому для местных кабелей значения AWG нужно пересчитывать в миллиметры квадратные.
