Kaapelin pituus vs. Tehohäviö

Tehohäviö tai kaapelin menetetty teho riippuu kaapelin pituudesta, kaapelin koosta ja kaapelin läpi kulkevasta virrasta. Suuremmilla kaapeleilla on vähemmän vastusta ja ne voivat siksi siirtää enemmän tehoa ilman suuria häviöitä. Pienempien kaapeleiden häviöt pysyvät vähäisinä, jos siirretty tehomäärä on pieni tai kaapeli ei ole kovin pitkä. Insinöörien on suunniteltava sähköjärjestelmä siten, että kaapeleiden tehohäviöt ovat hyväksyttäviä kuorman syöttämiseen tarvittavan kaapelin pituuden suhteen.

Sähkökaapeleilla on vastus jalkaa kohti, ja mitä pidempi kaapeli, sitä suurempi vastus. Kun virta kulkee kaapelin läpi, vastuksen läpi virtaava virta johtaa Ohmin lain mukaiseen jännitehäviöön, jännite = virta x vastus. Teho watteina on jännite x virta. Annettu virta- ja kaapelivastus määrittelee sovellettavan jännitehäviön. Jos se on 10 volttia 10 ampeerin virralla, kaapelissa menetetty teho on 100 wattia.

Suuremmilla kaapeleilla on vähemmän vastusta jalkaa kohti kuin pienemmillä kaapeleilla. Tyypillinen kotitalouksien johdotus on AWG 12- tai 14-mittari, jonka vastus on 1,6 ja 2,5 ohmia / 1000 jalkaa. Tyypillisessä asunnossa kaapeli voi olla jopa 50 jalkaa. Vastaavat resistanssit näille yleisille kaapelikokoille ovat 0,08 ja 0,13 ohmia. Suuremman kaapelin vastus on 36 prosenttia pienempi kuin pienemmällä kaapelilla, ja se menettää 36 prosenttia vähemmän virtaa. Pidempien kaapelien, kuten ulkoyhteyksien, AWG 10 -kaapelilla, jonka vastus on 1 ohm / 1000 jalkaa, tehohäviö on 60 prosenttia pienempi kuin 14-ulotteisella kaapelilla.

Vaikka kaapeleiden vastus osoittaa, mikä kaapeli menettää vähiten tehoa, watteina menetetty teho määräytyy jännitteen pudotuksen perusteella. 100 jalan ajoissa AWG 10, 12 ja 14 -mittaisten kaapeleiden vastukset ovat 0,1, 0,16 ja 0,25 ohmia. Kotitalouspiirin nimellisarvo on 15 ampeeria. Näiden kaapeleiden 15 ampeerin virta 100 jalan läpi johtaisi 1,5, 2,4 ja 3,75 voltin jännitehäviöihin.

Jännitteen pudotus kerrottuna virralla antaa tehon watteina. Kolmella 100 jalan kaapelilla, jotka kuljettavat 15 ampeeria, tehohäviöt ovat 22,5, 36 ja 56,25 wattia 10, 12 ja 14 gaugen kaapeleille. Tämä teho lämmittää kaapelin, ja jännitteen pudotus vähentää kuormalle käytettävissä olevaa jännitettä. Jännitteen pudotus 3,6 - 6 volttia antaa hyväksyttävän tehohäviön 120 voltin piirille. AWG 14 -mittauskaapeli on rajaviiva, mikä käy ilmi tehohäviöstä, joka on suurempi kuin 40 watin lampun.