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輸入計算

數學公式

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結果

壓降
5.16
伏特
壓降百分比(%) 2.24 %
負載端電壓 224.84 V

什麼是壓降?

壓降是指電流通過電纜時,因導體電阻而沿線造成的電壓下降。電流在導線中流動時,會有部分能量轉化為熱能散失,因此負載端能取得的電壓會低於電源端。壓降過大可能導致照明變暗、馬達過熱,甚至設備運轉異常。本計算器採用公制單位,可在全球各地通用;多數電氣規範建議將壓降控制在標稱電壓的 3~5% 以內。

從電源到負載的導線示意圖,顯示電源端電壓較高、負載端電壓較低
電流從電源流向負載時,電壓沿導體逐漸下降。

使用方法

先選擇導體材質(銅或鋁),再選擇電路為單相或三相。接著輸入負載電流(安培)、單趟線路長度(公尺)、導體截面積(mm²)以及電源電壓。計算器會回傳實際壓降值、壓降百分比,以及負載端最終可取得的電壓。

公式說明

本工具採用電阻率公式:

$$V_{drop} = \dfrac{k \cdot \rho \cdot L \cdot I}{A}$$

其中 \(\rho\)(rho)為電阻率,在 20°C 下,銅約為 \(0.0172\ \Omega\cdot\text{mm}^2/\text{m}\),鋁約為 \(0.0282\ \Omega\cdot\text{mm}^2/\text{m}\)。係數 \(k\) 則反映電路的接線形式:單相電路為 2(電流需來回流動,導體有效長度加倍),平衡三相線對線計算則為 \(\sqrt{3}\)(約 1.732)。

標註導體截面與長度上壓降公式各變數的示意圖
公式變數:電流 I、長度 L、導體截面積 A 和材料電阻率。

實例演算

假設一條銅纜在 230 V 單相供電下,以 4 mm² 導體承載 20 A 電流,單趟線長 30 公尺。

$$V_{drop} = \frac{2 \times 0.0172 \times 30 \times 20}{4} = 5.16\ \text{V}$$

換算成百分比為 \(\dfrac{5.16}{230} \times 100 = 2.24\%\),負載端剩下 224.84 V——仍在常見的 5% 上限之內。

常見問題

為什麼長度要乘以 2?電流必須先流到負載再流回來,因此單相電路的有效導體長度是單趟線長的兩倍。

銅線與鋁線怎麼選?鋁的電阻率較高,相同截面積下壓降更大,通常需要採用更大的截面積來補足。

溫度會有影響嗎?會的——電阻率會隨溫度上升而增加。本工具採用標準 20°C 數值,因此導體偏熱時實際壓降會略高一些。

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