Jak obliczyć spadek napięcia na przewodzie?

Spadki napięcia dla przepływu prądu stałego.
Projektując okablowanie do systemu alarmowego (i nie tylko), należy pamiętać o spadkach napięć, które na pewno będą miały miejsce. Centrala alarmowa udostępnia napięcie… powiedzmy około 13 [V] DC. Ile go zostanie po 30 metrach, a ile po 100 metrach? W artykule pokażemy stary i sprawdzony sposób na obliczenie spadku napięcia na przewodzie elektrycznym. Pomieszamy jednak sprawy teoretyczne z praktycznymi, aby wiadomo było, skąd to wszystko się bierze. Wzór na obliczenie wyprowadzimy sami.

Artykuł dotyczy obliczania spadku  napięcia dla przepływu prądu stałego.

Prawo Ohma

Od tego zaczniemy, bo to prawo przedstawia nam wzór, który finalnie użyjemy. Wynika z niego, że napięcie jest równe iloczynowi prądu płynącego przez przewodnik i rezystancji tego przewodnika. Jakkolwiek by to nie brzmiało, sprawa przedstawia się prostym wzorem:

U = I * R

gdzie U = napięcie [V], I = prąd [A] a R = rezystancja [Ω]

Znając pobór prądu jaki jest przewidziany dla danego urządzenia (np. czujki ruchu) oraz znając rezystancję przewodu, możemy prosto wyliczyć, jaki spadek napięcia wystąpi na tej linii.

Pobór prądu jest z góry określony przez producenta, np. 17 [mA] (max.) dla czujki Satel Grey. A co z przewodem? Jak poznać jego rezystancję bez wykonywania pomiarów? Należy to odpowiednio policzyć.

Przewód miedziany a opór właściwy – nieco teorii

Rezystywność [oznaczana grecką literą „ρ”, czyt. „ro”] – tak nazywamy fachowo opór właściwy, który  opisuje dany materiał w kontekście przewodnictwa elektrycznego. Ten parametr jest niezależny od wielkości materiału, jego objętości, długości itp. Np. rezystywność miedzi wynosi około 0.0175 [Ω mm²/m]. Pomimo tego, że rezystywność jest niezależna od „gabarytów” przewodu, to jest to niezbędny parametr, aby obliczyć rezystancję tego przewodu.
Pamiętaj!
Rezystancja a rezystywność to dwa różne parametry.

Liczymy rezystancję popularnego przewodu YTDY 6 x 0.5 mm

Dokładniej to bierzemy pod uwagę dwie żyły (+ i -), ponieważ zasilanie wędruje obiema żyłami. Jeżeli do czujki położony jest przewód 50m, to my liczymy to jako 100m (2 żyły x 50m).

Wzór na rezystancję przewodu, uwzględniając jego rezystywność wygląda następująco:

R = ρ x l / S

gdzie R = rezystancja przewodu , ρ = rezystywność, l = łączna długość […]