אורך כבל לעומת זרוק כוח

ירידת החשמל, או הכוח שאבד בכבל, תלוי באורך הכבל, בגודל הכבל ובזרם דרך הכבל. לכבלים גדולים יותר יש פחות התנגדות ולכן הם יכולים להעביר יותר כוח ללא הפסדים גדולים. הפסדים בכבלים קטנים יותר נותרים נמוכים אם כמות החשמל המועברת קטנה, או אם הכבל אינו ארוך במיוחד. על המהנדסים לתכנן את מערכת החשמל כך שאובדן הכוח בכבלים יהיה מקובל לאורך הכבל הנדרש לאספקת העומס.

לכבלים חשמליים יש התנגדות לכל רגל, וככל שהכבל ארוך יותר כך ההתנגדות גדולה יותר. כאשר זרם זורם דרך הכבל, הזרם הזורם דרך ההתנגדות מביא לירידת מתח על פי חוק אוהם, מתח = התנגדות x זרם. הספק בוואט הוא מתח x זרם. התנגדות זרם וכבלים נתונה מגדירה את ירידת המתח החלה. אם זה 10 וולט לזרם של 10 אמפר, ההספק שאבד בכבל הוא 100 וואט.

לכבלים גדולים יותר התנגדות לכל רגל מאשר לכבלים קטנים יותר. חיווט ביתי אופייני הוא AWG 12 או 14 מד עם התנגדות של 1.6 ו -2.5 אוהם לכל 1000 מטר. עבור בית מגורים טיפוסי, ריצת כבלים עשויה להיות עד 50 מטר. ההתנגדויות המתאימות לגדלי כבלים נפוצים אלה הן 0.08 ו- 0.13 אוהם. לכבל הגדול יותר התנגדות של 36 אחוז פחות מהכבל הקטן יותר ויאבד 36 אחוז פחות כוח. עבור ריצות כבלים ארוכות יותר, כמו חיבורים חיצוניים, כבל מד AWG 10 בעל התנגדות של 1 אוהם ל -1000 רגל יהיה עם ירידת חשמל בשיעור של 60 אחוז פחות מכבל המד 14.

בעוד שהתנגדות הכבלים מראה איזה כבל יאבד הכי פחות כוח, ההספק שאבד בוואט נקבע על ידי ירידת המתח. עבור ריצות של 100 מטר, ההתנגדות של כבלים מדגם AWG 10, 12 ו -14 הם 0.1, 0.16 ו- 0.25 אוהם. מעגל ביתי מדורג 15 אמפר. זרם של 15 אמפר דרך 100 מטר של כבלים אלה יביא לירידות מתח של 1.5, 2.4 ו- 3.75 וולט בהתאמה.

ירידת המתח כפול הזרם נותנת את הכוח בוואט. לשלושת ריצות הכבלים של 100 מטר, הספק של 15 אמפר, יהיו טיפות הספק של 22.5, 36 ו -56.25 וואט לכבלי המידה 10, 12 ו -14 בהתאמה. כוח זה מחמם את הכבל, וירידת המתח מפחיתה את המתח הזמין לעומס. ירידת מתח של 3.6 עד 6 וולט נותנת ירידת הספק מקובלת עבור מעגל 120 וולט. כבל מד ה- AWG 14 הוא גבול, כפי שעולה מאובדן החשמל שהוא יותר מזה של נורת 40 וואט.