Elektrotechniek en elektronica

DC-spanningsvalcalculator

Bereken spanningsval, spanning bij de belasting en vermogensverlies met koper of aluminium, AWG of mm².

Je invoer

Je resultaten

Spanningsval: —

Spanning bij de belasting: —

Spanningsval · %: —

Vermogensverlies in de kabel: —

Lusweerstand: —

Geleiderdoorsnede: —

—

Doorsnede voor het doel: —

Maximale enkele lengte: —

FormuleR = ρ × 2L / A

Gebruikt ideale geleiders bij 20 °C. Opwarming, contactverliezen en stroombelastbaarheid zijn niet inbegrepen. Doorsnede en lengte gelden alleen voor het spanningsvaldoel.

Bereken spanningsval in een DC-kabel en vergelijk geleiderdoorsneden

Bereken de spanningsval in een DC-kabel met twee geleiders, de spanning die de belasting bereikt en het vermogensverlies in de kabel. Vergelijk geleiderdoorsneden met je gekozen doel voor spanningsval. Het model gaat uit van gelijke heen- en teruggeleiders met een vaste soortelijke weerstand bij 20 °C; verbindingen, temperatuurstijging en de reactie van de belasting op een lagere spanning vallen erbuiten.

Stap voor stap

Voer de voedingsspanning en verwachte belastingsstroom in. Voer de afstand van voeding tot belasting in, gemeten in één richting, en kies meters of voeten; de calculator neemt het retourpad automatisch mee.
Kies koper of aluminium en voer de geleiderdoorsnede in mm² in, of selecteer een AWG-maat. Stel het maximale spanningsvalpercentage in waarmee je wilt vergelijken.
Bekijk spanningsval, belastingsspanning, kabelverlies en doelstatus. Vergelijk de berekende minimale doorsnede en maximale lengte in één richting, en verander daarna de geleiderdoorsnede om het effect te zien.

Instellingen en beperkingen

Kabellengte en weerstand: Het model gebruikt R = ρ × 2L / A, waarbij L de lengte in één richting is en A de doorsnede van elke geleider. Als je de gezamenlijke heen- en terugafstand invoert, wordt de stroomkring dubbel geteld. Beide geleiders worden geacht hetzelfde materiaal en dezelfde doorsnede te hebben.
Doorsnede en AWG: De doorsnede betreft de geleider, niet de kabeldiameter of buitenmaat inclusief isolatie. Een lager AWG-getal betekent een grotere geleider. De berekende minimale doorsnede geldt alleen voor je spanningsvaldoel; hiermee worden de stroombelastbaarheid, beveiligingsvereisten en naleving van installatievoorschriften niet vastgesteld.
Doel en bedrijfsaanname: Het doel moet groter dan 0% en kleiner dan 100% zijn. Koper en aluminium hebben verschillende vaste soortelijke weerstanden, waardoor dezelfde doorsnede verschillende verliezen geeft. De stroom blijft gelijk aan je invoer; de tool simuleert geen belasting met constant vermogen die meer stroom trekt wanneer de spanning daalt.

Uitgewerkt voorbeeld

Voer 12 V, 5 A en een koperen kabel met een lengte van 10 m in één richting in. Selecteer mm², voer 2.5 mm² in en stel een doel van 3% in. Vergelijk dit resultaat met dezelfde kabel van 6 mm² in de onderstaande tabel.

Verwacht resultaat
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

Bij 2.5 mm² is de spanningsval 0.68964 V, oftewel 5.747%, wat het doel overschrijdt. De berekende minimale doorsnede is ongeveer 4.78917 mm²; bij 6 mm² daalt de spanningsval naar 0.28735 V, oftewel 2.39458%. De maximale lengte in één richting van de oorspronkelijke kabel bij het doel is ongeveer 5.22011 m.

Vragen en probleemoplossing

Waarom staat er een streepje bij de belastingsspanning?

Een berekende spanningsval gelijk aan of groter dan de voedingsspanning laat in dit model met vaste stroom geen positieve belastingsspanning over. Controleer de stroom, de lengte in één richting en de geleiderdoorsnede. Het resultaat wijst op onverenigbare aannames, niet op een voorspelling dat een echte belasting de ingevoerde stroom blijft trekken.

Betekent een behaald doel dat de kabel geschikt is?

Het betekent alleen dat de berekende spanningsval binnen je gekozen percentage blijft. Kabelopwarming, aanlegroute, omgevingsomstandigheden, connectoren en beveiligingen vallen buiten deze berekening. Controleer die vereisten afzonderlijk voordat je een echte kabel kiest.

Wat gebeurt er bij nul stroom?

Nul stroom geeft nul spanningsval en nul kabelverlies. De maximale lengte wordt als onbegrensd weergegeven, omdat er geen spanningsval is om met het doel te vergelijken. Dit wiskundige resultaat bepaalt geen praktische installatielengte.