Zelo pomemben parameter pri polaganju električnih omrežij je varčevanje. S povečanjem preseka žice z 1,5 mm2 na 2,5 mm2 lahko dobite tako resno razliko v znesku, da kupec preprosto ne bo "raztegnil" proračuna. Toda z izbiro ožičenja majhnega prereza poveljnik tvega, da se bo soočil s tako resno težavo, kot je padec napetosti. Kaj je to in kako to preprečiti - naprej v članku.
Izhajajoč iz osnov: Ohmov zakon v akciji
Preden se lotimo koncepta padca napetosti, se moramo spomniti temeljnega in temeljnega zakona v elektrotehniki, in sicer Ohmovega zakona za ločen odsek vezja:
I = U / R
Kjer je tok (I) neposredno sorazmeren z napetostjo (U) in obratno sorazmeren z uporom (R). Zakaj ravno za ločen odsek verige? Ker Ohmov zakon za celoten odsek vezja vključuje vsoto aktivnih in reaktivnih (induktivnih in kapacitivnih) uporov. Tako velika količina podatkov je potrebna za resne izračune, najpogosteje na področju energetike.
Iz te formule lahko najdete napetost - potencialno razliko:
U = I * R
Tako preprosta enakost spremlja vse električarje pri njihovem delu in je koristna pri izračunu padca napetosti v kablu določene dolžine.
Izračun ožičenja za padec napetosti
Ali dolžina in velikost kabla vplivata na napetost? Vpliva in to je jasno razvidno iz primera Ohmovega zakona, ki je bil podrobno obravnavan v prejšnjem odstavku.
Vsak vodnik ima nekakšen upor, katerega vrednost je odvisna od materiala samega vodnika. Na primer, baker prevaja električni tok veliko bolje kot aluminij, srebro pa bolje kot baker itd. Kabel, povsod njegova dolžina ustvarja rahlo odpornost proti toku, kar na koncu privede do padca napetosti na njem konča.
Če želite najti padec napetosti na kablih, morate najti njegov upor po formuli:
r = ρ * (l / S)
Kjer je ρ (grška črka "ro") specifična odpornost materiala, iz katerega je izdelan vodnik. Najti ga je treba v tabelah električnih referenčnih knjig. l je dolžina vodnika, S pa njegov prerez.
Ko najdete upornost žice ali kabla, lahko izračunate padec napetosti na njegovem odseku po Ohmovem zakonu. Za okrepitev informacij lahko uporabite naslednji primer:
Moč svetilke je 100 W.
Vodnik je baker, dolg 5 m in prerez 1,5 mm2.
Padec napetosti bo:
U = 0,45 A * 3,35 Ohm = 1,5 V.
Pri porabniški moči 100 V bo padec napetosti na 5 m kablu s prerezom 1,5 mm2 1,5 V.
Zakaj morajo biti žice večje pri nizki napetosti?
Za odgovor na to vprašanje se morate sklicevati na primer iz prejšnjega odstavka. Na vodniku dolžine 5 m in s prerezom 1,5 mm2 je bil padec napetosti 1,5 V, kar je na primer za 220 V domače omrežje precej majhno in na linijah 380 V praktično ni opaziti. In če pride do takšnega padca omrežja na vozilu osebnega avtomobila, kjer potencialna razlika ne presega 12 V? Precej oprijemljivo. Zato so za kompenzacijo padca napetosti nameščene žice večjega preseka.