Sụt Áp DC Là Gì?
Sụt áp là sự hao hụt điện thế khi dòng điện chạy qua điện trở của dây dẫn. Trong mạch điện một chiều (DC), mọi sợi dây đều có điện trở nhất định, và việc đẩy dòng điện qua đó sẽ "ngốn" một phần điện áp không bao giờ đến được tải. Sụt áp quá lớn có thể khiến đèn mờ, động cơ chạy yếu và làm các thiết bị điện áp thấp ngắt nguồn. Vì vậy, ước lượng sụt áp trước khi đi dây là bước rất quan trọng đối với hệ thống điện mặt trời, hệ thống điện ô tô, xe nhà di động (RV) và các cụm pin ắc-quy.
Cách Sử Dụng Máy Tính
Nhập dòng điện của tải tính bằng ampe, chiều dài dây một chiều tính bằng feet, điện trở của dây trên mỗi 1000 ft (giá trị bạn có thể tra theo cỡ dây — ví dụ khoảng 1.588 Ω/1000 ft đối với dây đồng 12 AWG), và điện áp nguồn. Công cụ sẽ trả về số volt bị sụt, phần trăm sụt áp, điện áp thực tế đến được tải và tổng điện trở của toàn bộ đường dây đi-về.
Giải Thích Công Thức
Sụt áp tuân theo định luật Ohm:
$$V_{drop} = I \times R$$Vì dòng điện phải đi từ nguồn ra tới tải rồi quay trở lại, nên cả hai dây dẫn đều được tính, do đó điện trở sử dụng gấp đôi chiều dài một chiều \(L\):
$$R = \frac{2L \times \rho}{1000}$$trong đó \(I\) = dòng điện tính bằng ampe, \(L\) = chiều dài một chiều tính bằng feet, và \(\rho\) = điện trở tính bằng ohm trên mỗi 1000 ft. Phần trăm sụt áp là \(\frac{V_{drop}}{V_{source}} \times 100\).
Ví Dụ Minh Họa
Một tải 10 A trên hệ thống 12 V chạy qua 50 ft dây đồng 12 AWG (1.588 Ω/1000 ft):
$$R = \frac{2 \times 50 \times 1.588}{1000} = 0.1588\,\Omega$$$$V_{drop} = 10 \times 0.1588 = 1.588\,\text{V}$$Tức là sụt khoảng \(13.23\%\), chỉ còn lại khoảng \(10.41\,\text{V}\) tại tải — vượt xa mức khuyến nghị thông thường là 3%, nên cần dùng dây có tiết diện lớn hơn.
Câu Hỏi Thường Gặp
Tại sao phải nhân chiều dài với 2? Dòng điện chạy theo một vòng kín, vì vậy cả dây cấp nguồn lẫn dây hồi đều cộng thêm điện trở.
Sụt áp bao nhiêu là chấp nhận được? Một nguyên tắc phổ biến là từ 3% trở xuống đối với các tải quan trọng và tối đa 5% cho toàn hệ thống.
Công cụ này có dùng cho điện xoay chiều (AC) không? Công cụ này chỉ tính điện trở thuần DC. Mạch AC còn có thể bao gồm điện kháng, vốn không được tính đến ở đây.
