電気・電子
直流電圧降下計算機
銅またはアルミニウム、AWG または mm² でケーブルの電圧降下、負荷電圧、電力損失を計算します。
入力値
計算結果
- 電圧降下
- —
- 負荷端の電圧
- —
- 電圧降下 · %
- —
- ケーブルの電力損失
- —
- ループ抵抗
- —
- 導体断面積
- —
—
- 目標に必要な断面積
- —
- 最大片道長
- —
R = ρ × 2L / A20 °C の理想導体を使用します。発熱、接触損失、許容電流は含みません。断面積と長さは電圧降下の目標のみを対象とします。
直流ケーブルの電圧降下を見積もり、導体サイズを比較する
二本の導体からなる直流ケーブルの電圧降下、負荷に届く電圧、ケーブルで消費される電力を見積もります。選んだ電圧降下の目標に対して導体サイズを比較できます。モデルは往路と復路の導体が同じで、20 °C での固定抵抗率を持つと仮定します。接続部、温度上昇、電圧低下に対する負荷の応答は含みません。
使い方
- 電源電圧と想定する負荷電流を入力します。電源から負荷までの片道距離を入力し、メートルまたはフィートを選びます。計算機は復路を自動で含めます。
- 銅またはアルミニウムを選び、導体の断面積を mm² で入力するか、AWG サイズを選びます。比較に使う最大電圧降下率を設定します。
- 電圧降下、負荷電圧、ケーブル損失、目標の達成状況を確認します。計算された最小断面積と最大片道長を比較し、導体サイズを変えて影響を確認します。
設定と制限
- ケーブル長と抵抗
- モデルは R = ρ × 2L / A を使います。L は片道長、A は各導体の断面積です。往路と復路の合計距離を入力すると、ループ長を二重に数えてしまいます。両導体の材質と断面積は同じと仮定します。
- 断面積と AWG
- 断面積は導体の断面を指し、ケーブルの直径や絶縁材を含めた外寸ではありません。AWG の番号が小さいほど導体は太くなります。最小断面積の結果は電圧降下の目標だけを扱い、許容電流、保護要件、施工基準への適合を確定するものではありません。
- 目標と動作の仮定
- 目標は 0% より大きく、100% より小さくする必要があります。銅とアルミニウムは固定抵抗率が異なるため、同じサイズでも損失が異なります。電流は入力した値のままです。電圧が下がると電流を増やす定電力負荷の動作はシミュレーションしません。
操作例
12 V、5 A、片道 10 m の銅ケーブルを入力します。mm² を選び、2.5 mm² を入力し、目標を 3% に設定します。下の表で、同じケーブルを 6 mm² にした場合と比較します。
| 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 |
2.5 mm² では電圧降下は 0.68964 V、つまり 5.747% で、目標を超えます。計算上の最小断面積は約 4.78917 mm² です。6 mm² では電圧降下が 0.28735 V、つまり 2.39458% に下がります。元のケーブルが目標を満たす最大片道長は約 5.22011 m です。
よくある質問とトラブル対処
負荷電圧がダッシュで表示されるのはなぜですか？
この固定電流モデルでは、計算された電圧降下が電源電圧以上になると、正の負荷電圧が残りません。電流、片道長、導体サイズを確認してください。これは仮定に整合性がないことを示し、実際の負荷が入力した電流を取り続けるという予測ではありません。
目標を満たせば、そのケーブルは使用に適していますか？
モデル上の電圧降下が選んだ割合以内であることだけを意味します。ケーブルの発熱、配線経路、周囲条件、コネクター、保護装置はこの計算の対象外です。実際のケーブルを選ぶ前に、それらの要件を別途確認してください。
電流がゼロの場合はどうなりますか？
電流がゼロなら電圧降下もケーブル損失もゼロです。目標と比較する電圧降下がないため、最大長は上限なしと表示されます。この数学的な結果は、実際の施工で使える長さを決めるものではありません。