Wie berechne ich den Spannungsabfall über Drähten bei einer Versorgungsspannung und einem Strom? Wie rechne ich mit einem Spannungsabfall, damit die Endlast die richtige Versorgungsspannung hat?

Was wird der Stromausfall sein?

Was ist, wenn ich den Widerstand des Drahtes, aber das AWG ( American Wire Gauge ) und die Länge nicht kenne ?

Spannungsabfall

Sie müssen einen Draht als einen anderen in Reihe geschalteten Widerstand sehen. Stattdessen wird eine Last des Widerstands an eine Stromversorgung mit der Spannung V ...$\text{R}_{\text{load}}$$\text{V}$

Sie sollten es so sehen, eine Widerstands- die über zwei Drähte mit Widerstands- R- Draht an eine Stromversorgung mit der Spannung V angeschlossen ist :$\text{R}_{\text{load}}$$\text{R}_{\text{wire}}$$\text{V}$

Jetzt können wir wobei V für Spannung steht, I für Strom und R für Widerstand.$\text{V} = \text{I}\cdot{}\text{R}$$\text{V}$$\text{I}$$\text{R}$

Ein Beispiel

Nehmen wir an , die Spannung an die Schaltung angelegt ist . R Last gleich 250 Ω und der Widerstand R Draht ist 2,5 Ω (wenn Sie den Widerstand des Drahtes nicht kennen, siehe unten bei „Berechnung der Widerstand eines Drahtes“). Zuerst berechnen wir den Strom durch die Schaltung mit I = $5\text{V}$$\text{R}_{\text{load}}$$250\Omega$$\text{R}_{\text{wire}}$$2.5\Omega$ :I=$\text{I}=\dfrac{\text{V}}{\text{R}}$$\text{I}=\dfrac{5}{250+2\cdot2.5}=\dfrac{5}{255}=0.01961\text{A}=19.61\text{mA}$

Nun wollen wir wissen, wie hoch der Spannungsabfall an einem Drahtstück mit : V = 0,01961 ⋅ 2,5 = 0,049025 V = 49,025 $\text{V}=\text{I}\cdot{}\text{R}$$\text{V}=0.01961\cdot2.5=0.049025V=49.025\text{mV}$

Auf die gleiche Weise können wir auch die Spannung über der berechnen : V = 0,01961 ⋅ 250 = 4,9025 $\text{R}_{\text{load}}$$\text{V}=0.01961\cdot250=4.9025\text{V}$

Spannungsverlust antizipieren

Was ist, wenn wir wirklich eine Spannung von über der R- Last benötigen ? Wir werden die Spannung ändern müssen V von der Stromversorgung , so dass die Spannung über R Last geworden 5 V .$5\text{V}$$\text{R}_{\text{load}}$$\text{V}$$\text{R}_{\text{load}}$$5\text{V}$

Zuerst berechnen wir den Strom durch : I Last = V $\text{R}_{\text{load}}$$\text{I}_{\text{load}} = \dfrac{\text{V}_{\text{load}}}{\text{R}_{\text{load}}} = \dfrac{5}{250} = 0.02\text{A} = 20\text{mA}$

$\text{I}$$\text{I}_{\text{load}}$$\text{R} = 250 + 2\cdot2.5 = 255\Omega$$\text{V}=\text{I}\cdot{}\text{R}$$\text{V}=0.02\cdot255=5.1\text{V}$

Leistungsverlust

$\text{P}=\text{V}\cdot{}\text{I}$$\text{P}$$\text{V}$$\text{I}$

Wir müssen also nur die richtigen Werte in die Formel eingeben.

Ein Beispiel

$5\text{V}$$250\Omega$ $\text{R}_{\text{load}}$$2.5\Omega$$0.049025\text{V}$$0.01961\text{A}$

$\text{P}_{\text{wire}} = 0.049025\cdot0.01961 = 0.00096138\text{W} = 0.96138\text{mW}$

Berechnung des Widerstands eines Drahtes

$l$

Wikipedia hat eine Liste von AWG - Spezifikationen finden Sie hier , die den Widerstand pro Meter in Ohm pro Kilometer oder milliOhm pro Meter beinhaltet. Sie haben es auch pro Kilofeet oder Fuß.

$\text{R}_{\text{wire}}$

Ein Beispiel

$500\text{m}$

$\text{R}_{\text{wire}} = 0.5\text{km} \cdot 33.31\Omega/\text{km} = 16.655\Omega$