Довжина кабелю проти Падіння живлення

Падіння потужності або втрата потужності в кабелі залежить від довжини кабелю, його розміру та струму, що проходить через кабель. Більші кабелі мають менший опір і тому можуть передавати більше енергії без великих втрат. Втрати в менших кабелях залишаються низькими, якщо кількість переданої потужності невелика або якщо кабель не дуже довгий. Інженери повинні спроектувати енергосистему так, щоб втрати потужності в кабелях були прийнятними для довжини кабелю, необхідного для живлення навантаження.

Електричні кабелі мають опір на фут, і чим довший кабель, тим більший опір. Коли струм протікає по кабелю, струм, що протікає через опір, призводить до падіння напруги відповідно до закону Ома, напруга = струм х опір. Потужність у ватах - це напруга х струм. Даний опір струму та кабелю визначає придатне падіння напруги. Якщо воно становить 10 вольт при струмі 10 ампер, втрачена в кабелі потужність становить 100 Вт.

Більші кабелі мають менший опір на фут, ніж менші кабелі. Типовою побутовою проводкою є калібр AWG 12 або 14 з опорами 1,6 і 2,5 Ом на 1000 футів. Для типового місця проживання кабель може складати до 50 футів. Відповідні опори для цих загальних розмірів кабелів складають 0,08 та 0,13 Ом. Більший кабель має опір на 36 відсотків менше, ніж менший кабель, і він втратить на 36 відсотків менше енергії. Для довших пробігів кабелів, таких як зовнішні з'єднання, кабель калібру AWG 10 опором 1 Ом на 1000 футів матиме падіння потужності на 60 відсотків менше, ніж кабель 14 калібру.

Хоча опір кабелів показує, який кабель втратить найменшу потужність, втрачена потужність у ватах визначається падінням напруги. Для 100-футових пробігів опори кабелів калібру AWG 10, 12 та 14 становлять 0,1, 0,16 та 0,25 Ом. Побутова схема розрахована на 15 ампер. 15-амперний струм через 100 футів цих кабелів призведе до падіння напруги на 1,5, 2,4 та 3,75 вольт відповідно.

Падіння напруги, помножене на струм, дає потужність у ватах. Три кабельні пробіги по 100 футів, що несуть 15 ампер, матимуть перепади потужності 22,5, 36 і 56,25 Вт для кабелів 10, 12 і 14 калібру відповідно. Ця потужність нагріває кабель, і падіння напруги зменшує напругу, доступну для навантаження. Падіння напруги від 3,6 до 6 вольт дає прийнятне падіння потужності для 120-вольтної схеми. Кабель калібру AWG 14 є прикордонним, що видно з втрат потужності, більших, ніж у 40-ватної лампочки.