طول الكابل مقابل. قطرة الطاقة

يعتمد انخفاض الطاقة ، أو الطاقة المفقودة في الكابل ، على طول الكابل وحجمه والتيار عبر الكابل. تتمتع الكابلات الأكبر حجمًا بمقاومة أقل وبالتالي يمكنها نقل المزيد من الطاقة دون خسائر كبيرة. تظل الخسائر في الكابلات الأصغر منخفضة إذا كانت كمية الطاقة المنقولة صغيرة ، أو إذا لم يكن الكابل طويلاً. يتعين على المهندسين تصميم نظام الطاقة بحيث يكون فقد الطاقة في الكابلات مقبولاً لطول الكابل المطلوب لتزويد الحمل.

تتمتع الكابلات الكهربائية بمقاومة لكل قدم ، وكلما زاد طول الكابل ، زادت المقاومة. عندما يتدفق التيار عبر الكبل ، ينتج عن التيار المتدفق خلال المقاومة انخفاض في الجهد وفقًا لقانون أوم ، الجهد = مقاومة التيار x. القوة بالواط هي الجهد x التيار. تحدد المقاومة الحالية ومقاومة الكابل انخفاض الجهد المطبق. إذا كانت 10 فولت لتيار 10 أمبير ، فإن الطاقة المفقودة في الكابل هي 100 واط.

تتمتع الكابلات الأكبر حجمًا بمقاومة أقل لكل قدم من الكابلات الأصغر. الأسلاك المنزلية النموذجية هي AWG 12 أو 14 مقياس بمقاومات 1.6 و 2.5 أوم لكل 1000 قدم. بالنسبة إلى مسكن نموذجي ، قد يصل طول سلسلة الكابلات إلى 50 قدمًا. المقاومات المقابلة لأحجام الكابلات الشائعة هذه هي 0.08 و 0.13 أوم. يتمتع الكبل الأكبر بمقاومة أقل بنسبة 36 بالمائة من الكابل الأصغر وسيفقد طاقة أقل بنسبة 36 بالمائة. بالنسبة لعمليات تشغيل الكابلات الأطول ، مثل التوصيلات الخارجية ، فإن كبل قياس 10 AWG بمقاومة 1 أوم لكل 1000 قدم سيكون له انخفاض في الطاقة بنسبة 60 في المائة أقل من كابل قياس 14.

بينما تُظهر مقاومة الكابلات أي كابل سيفقد أقل طاقة ، يتم تحديد الطاقة المفقودة بالواط من خلال انخفاض الجهد. بالنسبة لعمليات التشغيل التي يبلغ طولها 100 قدم ، تكون مقاومات كبلات قياس AWG 10 و 12 و 14 هي 0.1 و 0.16 و 0.25 أوم. تم تصنيف الدائرة المنزلية 15 أمبير. سيؤدي تيار 15 أمبير عبر 100 قدم من هذه الكابلات إلى انخفاض الجهد بمقدار 1.5 و 2.4 و 3.75 فولت على التوالي.

يعطي انخفاض الجهد مضروبًا في التيار القوة بالواط. ستحصل الكابلات الثلاثة التي يبلغ طولها 100 قدم ، والتي تحمل 15 أمبير ، على قطرات طاقة تبلغ 22.5 و 36 و 56.25 واط لكابلات قياس 10 و 12 و 14 على التوالي. تعمل هذه الطاقة على تسخين الكابل ، ويقلل انخفاض الجهد من الجهد المتاح للحمل. يعطي انخفاض الجهد من 3.6 إلى 6 فولت انخفاضًا مقبولًا في الطاقة لدائرة 120 فولت. كابل قياس 14 AWG هو خط حدودي ، كما يتضح من فقدان الطاقة الذي يزيد عن مصباح المصباح الكهربائي 40 واط.