الكهرباء والإلكترونيات
حاسبة هبوط الجهد المستمر
احسب هبوط جهد الكابل وجهد الحمل وفقد القدرة للنحاس أو الألومنيوم بوحدات AWG أو mm².
قيم الإدخال
النتائج
- هبوط الجهد
- —
- الجهد عند الحمل
- —
- هبوط الجهد · %
- —
- قدرة مفقودة في الكابل
- —
- مقاومة الحلقة
- —
- مساحة مقطع الموصل
- —
—
- مساحة المقطع للهدف
- —
- أقصى طول في اتجاه واحد
- —
R = ρ × 2L / Aيستخدم موصلات مثالية عند 20 °C. لا يشمل التسخين وفقد التلامس وسعة حمل التيار. تخص نتائج المساحة والطول هدف هبوط الجهد فقط.
تقدير هبوط الجهد في كابل تيار مستمر ومقارنة مقاسات الموصلات
قدّر الجهد المفقود في كابل تيار مستمر ذي موصلين، والجهد الذي يصل إلى الحمل، والقدرة المبددة في الكابل. قارن مقاسات الموصلات بالحد الذي تختاره لهبوط الجهد. يفترض النموذج تساوي موصلي الذهاب والعودة وثبات المقاومية عند 20 °C؛ ولا يشمل الوصلات أو ارتفاع درجة الحرارة أو استجابة الحمل لانخفاض الجهد.
خطوة بخطوة
- أدخل جهد التغذية وتيار الحمل المتوقع. أدخل المسافة في اتجاه واحد من المصدر إلى الحمل، ثم اختر الأمتار أو الأقدام؛ وتضيف الحاسبة مسار العودة تلقائيًا.
- اختر النحاس أو الألومنيوم وأدخل مساحة مقطع الموصل بوحدة mm²، أو اختر مقاس AWG. اضبط أقصى نسبة لهبوط الجهد تريد المقارنة بها.
- راجع هبوط الجهد وجهد الحمل وفقد القدرة في الكابل وحالة استيفاء الحد المستهدف. قارن الحد الأدنى المحسوب للمساحة والحد الأقصى للطول في اتجاه واحد، ثم غيّر مقاس الموصل لترى أثر ذلك.
الإعدادات والحدود
- طول الكابل ومقاومته
- يستخدم النموذج R = ρ × 2L / A، حيث L هو الطول في اتجاه واحد وA مساحة مقطع كل موصل. إدخال مجموع مسافتي الذهاب والعودة سيحسب طول الحلقة مرتين. يفترض أن للموصلين المادة نفسها ومساحة المقطع نفسها.
- المساحة ومقاس AWG
- المساحة هي مساحة مقطع الموصل، وليست قطر الكابل أو حجمه الخارجي مع العازل. يشير رقم AWG الأصغر إلى موصل أكبر. تتعلق نتيجة الحد الأدنى للمساحة بحد هبوط الجهد المستهدف فقط؛ ولا تحدد قدرة حمل التيار أو متطلبات الحماية أو مطابقة التركيب للمتطلبات.
- الحد المستهدف وافتراضات التشغيل
- يجب أن يكون الحد المستهدف أكبر من 0% وأقل من 100%. يستخدم النحاس والألومنيوم قيمتين مختلفتين وثابتتين للمقاومية، لذلك تختلف الفواقد للمقاس نفسه. يظل التيار عند القيمة التي أدخلتها؛ ولا تحاكي الأداة حملًا ثابت القدرة يسحب تيارًا أكبر عندما ينخفض الجهد.
مثال تطبيقي
أدخل 12 V و5 A وكابلًا نحاسيًا بطول 10 m في اتجاه واحد. اختر mm²، وأدخل 2.5 mm²، واضبط الحد المستهدف على 3%. قارن هذه النتيجة بالكابل نفسه بمساحة 6 mm² في الجدول أدناه.
| A | ΔV | ΔV / Vs | Vload | Ploss |
|---|---|---|---|---|
| 2.5 mm² | 0.68964 V | 5.747% | 11.3104 V | 3.4482 W |
| 6 mm² | 0.28735 V | 2.39458% | 11.7127 V | 1.43675 W |
عند 2.5 mm²، يبلغ الهبوط 0.68964 V، أي 5.747%، وهو أعلى من الحد المستهدف. تبلغ المساحة الدنيا المحسوبة نحو 4.78917 mm²؛ وعند 6 mm² ينخفض الهبوط إلى 0.28735 V، أي 2.39458%. يبلغ أقصى طول للكابل الأصلي في اتجاه واحد مع استيفاء الحد المستهدف نحو 5.22011 m.
الأسئلة وحل المشكلات
لماذا تظهر شرطة مكان جهد الحمل؟
إذا كان الهبوط المحسوب مساويًا لجهد التغذية أو أكبر منه، فلا يبقى جهد موجب على الحمل في هذا النموذج ذي التيار الثابت. تحقق من التيار والطول في اتجاه واحد ومقاس الموصل. تشير النتيجة إلى افتراضات غير متوافقة، وليست توقعًا بأن حملًا حقيقيًا سيواصل سحب التيار المُدخل.
هل استيفاء الحد المستهدف يعني أن الكابل مناسب؟
يعني فقط أن الهبوط في النموذج يقع ضمن النسبة التي اخترتها. لا يشمل هذا الحساب تسخين الكابل أو مساره أو الظروف المحيطة أو الموصلات أو أجهزة الحماية. تحقق من تلك المتطلبات على حدة قبل اختيار كابل فعلي.
ماذا يحدث عندما يكون التيار صفرًا؟
ينتج عن التيار الصفري هبوط جهد صفري وفقد قدرة صفري في الكابل. يظهر الطول الأقصى بلا حد، لأن الجهد لا يهبط كي يُقارن بالحد المستهدف. لا تحدد هذه النتيجة الرياضية طولًا عمليًا للتركيب.