Elektrotechnik und Elektronik

DC-Spannungsfall-Rechner

Berechne Spannungsfall, Lastspannung und Leistungsverlust für Kupfer oder Aluminium mit AWG oder mm².

Deine Eingaben

Deine Ergebnisse

Spannungsfall: —

Spannung an der Last: —

Spannungsfall · %: —

Leistungsverlust im Kabel: —

Schleifenwiderstand: —

Leiterquerschnitt: —

—

Querschnitt für das Ziel: —

Maximale einfache Länge: —

FormelR = ρ × 2L / A

Verwendet ideale Leiter bei 20 °C. Erwärmung, Kontaktverluste und Strombelastbarkeit werden nicht berücksichtigt. Querschnitt und Länge beziehen sich nur auf das Spannungsfallziel.

Den Spannungsabfall in Gleichstromkabeln abschätzen und Leiterquerschnitte vergleichen

Schätzen Sie den Spannungsverlust in einem Gleichstromkabel mit zwei Leitern, die Spannung an der Last und die im Kabel umgesetzte Verlustleistung ab. Vergleichen Sie Leiterquerschnitte mit Ihrem gewählten Ziel für den Spannungsabfall. Das Modell setzt gleiche Hin- und Rückleiter mit festem spezifischem Widerstand bei 20 °C voraus; Verbindungen, Erwärmung und die Reaktion der Last auf eine geringere Spannung bleiben unberücksichtigt.

Schritt für Schritt

Geben Sie die Versorgungsspannung und den erwarteten Laststrom ein. Geben Sie die einfache Entfernung von der Versorgung zur Last ein und wählen Sie Meter oder Fuß; der Rechner berücksichtigt den Rückweg automatisch.
Wählen Sie Kupfer oder Aluminium und geben Sie den Leiterquerschnitt in mm² ein oder wählen Sie eine AWG-Größe. Legen Sie den maximalen prozentualen Spannungsabfall fest, mit dem Sie vergleichen möchten.
Prüfen Sie Spannungsabfall, Lastspannung, Kabelverlustleistung und Zielstatus. Vergleichen Sie den berechneten Mindestquerschnitt und die maximale einfache Leitungslänge und ändern Sie dann den Leiterquerschnitt, um die Auswirkung zu sehen.

Einstellungen und Grenzen

Kabellänge und Widerstand: Das Modell verwendet R = ρ × 2L / A, wobei L die einfache Leitungslänge und A der Querschnitt jedes Leiters ist. Die Eingabe der gesamten Hin- und Rückweglänge würde die Schleife doppelt zählen. Für beide Leiter werden dasselbe Material und derselbe Querschnitt angenommen.
Querschnitt und AWG: Der Querschnitt bezieht sich auf den Leiter, nicht auf den Kabeldurchmesser oder die äußere Größe einschließlich Isolierung. Eine kleinere AWG-Zahl bezeichnet einen größeren Leiter. Der Mindestquerschnitt erfüllt nur Ihr Ziel für den Spannungsabfall; er legt weder die Strombelastbarkeit noch Schutzanforderungen oder die Einhaltung von Installationsvorschriften fest.
Ziel und Betriebsannahmen: Das Ziel muss größer als 0% und kleiner als 100% sein. Kupfer und Aluminium verwenden unterschiedliche feste spezifische Widerstände, daher verursacht derselbe Querschnitt unterschiedliche Verluste. Der Strom bleibt auf dem eingegebenen Wert; das Werkzeug simuliert keine Last mit konstanter Leistung, die bei sinkender Spannung mehr Strom aufnimmt.

Durchgerechnetes Beispiel

Geben Sie 12 V, 5 A und ein Kupferkabel mit 10 m einfacher Leitungslänge ein. Wählen Sie mm², geben Sie 2.5 mm² ein und setzen Sie das Ziel auf 3%. Vergleichen Sie dieses Ergebnis in der folgenden Tabelle mit demselben Kabel bei 6 mm².

Erwartetes Ergebnis
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

Bei 2.5 mm² beträgt der Spannungsabfall 0.68964 V oder 5.747% und überschreitet damit das Ziel. Der berechnete Mindestquerschnitt beträgt etwa 4.78917 mm²; bei 6 mm² sinkt der Spannungsabfall auf 0.28735 V oder 2.39458%. Die maximale einfache Leitungslänge des ursprünglichen Kabels beim Ziel beträgt etwa 5.22011 m.

Fragen und Fehlerbehebung

Warum wird die Lastspannung als Strich angezeigt?

Ein berechneter Spannungsabfall gleich oder größer als die Versorgungsspannung lässt in diesem Modell mit festem Strom keine positive Lastspannung übrig. Prüfen Sie Strom, einfache Leitungslänge und Leiterquerschnitt. Das Ergebnis weist auf unvereinbare Annahmen hin und sagt nicht voraus, dass eine reale Last weiterhin den eingegebenen Strom aufnimmt.

Bedeutet ein erfülltes Ziel, dass das Kabel geeignet ist?

Es bedeutet nur, dass der modellierte Spannungsabfall innerhalb Ihres gewählten Prozentsatzes liegt. Kabelerwärmung, Verlegung, Umgebungsbedingungen, Steckverbinder und Schutzeinrichtungen sind nicht Teil dieser Berechnung. Prüfen Sie diese Anforderungen gesondert, bevor Sie ein tatsächliches Kabel auswählen.

Was passiert bei Strom null?

Bei Strom null entstehen weder Spannungsabfall noch Kabelverluste. Die maximale Länge wird als unbegrenzt angezeigt, da es keinen Spannungsabfall zum Vergleich mit dem Ziel gibt. Dieses mathematische Ergebnis legt keine praktisch geeignete Installationslänge fest.