مقدمة

فهم كيفية تدفق الكهرباء أمر ضروري، خاصة عندما تعمل معه FIRGELLI خطي كهربائي المشغلات. في بعض الأحيان، عندما تنتقل الكهرباء عبر الأسلاك، فإنها تواجه مقاومة وتفقد بعض قوتها - نسميها «انخفاض الجهد». إنه حدث طبيعي، لكنه شيء يجب أخذه في الاعتبار لضمان عمل مشغلاتك بكفاءة وأمان.

هذا الدليل هنا للمساعدة في شرح ماهية انخفاض الجهد، ولماذا يحدث، وما يمكنك فعله حيال ذلك. نحن نعلم أن بعضكم قد يستخدم أطوال مختلفة من الأسلاك لإعداد المشغلات الخاصة بك، وهنا يأتي دور مفهوم انخفاض الجهد.

لقد قمنا بتضمين أداة حاسبة عبر الإنترنت في هذا المنشور لتسهيل الأمور. إنه واضح ويساعدك على معرفة كيف يمكن أن تؤثر أطوال الأسلاك المختلفة على أداء أداءك FIRGELLI المشغلات. لذلك، ليس عليك أن تكون ساحرًا كهربائيًا لتصحيح الأمر - لقد قمنا بتغطيتك.

باختصار، هذا المنشور يدور حول التأكد من حصولك على جميع المعلومات التي تحتاجها للحصول على أفضل ما لديك FIRGELLI المشغلات الخطية الكهربائية، مما يجعلها تعمل بسلاسة وأمان.

للذهاب مباشرة إلى الآلة الحاسبة، انتقل إلى أسفل الصفحة

فهم انخفاض الجهد

تتدفق الكهرباء عبر الأسلاك، مدفوعة بالجهد. ومع ذلك، فإن السلك يقاوم تدفق الكهرباء إلى حد ما. تسبب هذه المقاومة انخفاضًا في الجهد أثناء انتقال الكهرباء على طول السلك، وهي ظاهرة تُعرف باسم انخفاض الجهد.

ما الذي يسبب انخفاض الجهد ؟

يحدث انخفاض الجهد بشكل أساسي بسبب مقاومة السلك. في أنظمة التيار المتردد (AC)، يشار إلى هذه المقاومة جنبًا إلى جنب مع التفاعل (بسبب الطبيعة المتناوبة للتيار) باسم المعاوقة.

تأثيرات انخفاض الجهد

يمكن أن يؤدي انخفاض الجهد الكبير إلى سرعة مشغل أبطأ وقوة أقل، وسخانات غير فعالة، وارتفاع درجة حرارة المحركات وفشلها. لتجنب ذلك، يُنصح عمومًا بالحفاظ على انخفاض الجهد أقل من 5٪ من إجمالي الجهد، خاصة في الدوائر المحملة بالكامل.

العوامل المؤثرة على انخفاض الجهد

مواد السلك

نوع المادة المصنوعة من السلك تؤثر بشكل كبير على موصليتها. المواد مثل النحاس والألمنيوم شائعة الاستخدام لأنها موصلات ممتازة وفعالة من حيث التكلفة. من بينها، النحاس لديه مقاومة أقل مقارنة بالألمنيوم.

حجم السلك

يلعب حجم السلك أيضًا دورًا مهمًا. الأسلاك الأكبر ذات الأقطار الأكبر لها مقاومة أقل، مما يؤدي إلى انخفاض الجهد. يُشار إلى مقياس حجم السلك باسم مقياسه. لقد قمنا بتضمين دليل الفريق العامل المخصص أدناه، وإذا لعبت باستخدام حاسبة إسقاط الجهد أدناه، فستلاحظ أن السلك Guage له تأثير التحية على انخفاض الجهد.

طول السلك

تشهد الأسلاك الأطول انخفاضًا في الجهد. من الضروري بشكل خاص مراعاة طول السلك في أنظمة الأسلاك الواسعة، مثل تلك التي تربط المباني الملحقة أو مضخات الآبار.

القدرة الاستيعابية الحالية

يؤثر مقدار التيار الذي يحمله السلك أيضًا على انخفاض الجهد. يؤدي التيار الأعلى إلى انخفاض أعلى. يطلق على قدرة السلك على حمل التيار مكانته، والتي تتأثر بعوامل مثل مادة السلك وتردد التيار ودرجة حرارة التشغيل.

درجة الحرارة وحزم الكابلات

يمكن أن تواجه الأسلاك التي تعمل في درجات حرارة أعلى وتلك المجمعة معًا مقاومة متزايدة، وبالتالي انخفاض جهد أعلى. يمكن أن يؤدي اختيار الكابلات المناسب والالتزام بقواعد التجميع إلى التخفيف من هذه المشكلات.

باختصار - أسباب انخفاض الجهد:

1. مواد السلك: يمكن للمادة المستخدمة أن تحدد توصيلها الكهربائي. تعد الفضة والذهب والنحاس والألمنيوم من أهم المنافسين، حيث يعتبر النحاس والألمنيوم الأكثر استخدامًا بسبب فعالية التكلفة. يتفوق النحاس على الألومنيوم في الموصلية.

2. حجم السلك: سلك أكبر (قطره) سيكون له انخفاض جهد أقل مقارنة بسلك أصغر من نفس الطول. في نظام مقياس الأسلاك الأمريكي (AWG)، يؤدي انخفاض 6 مقاييس إلى مضاعفة قطر الأسلاك، ويضاعف انخفاض 3 مقاييس مساحة المقطع العرضي للسلك. لسوء الحظ، من المربك أنه كلما كان حجم سلك AWG أصغر كلما كان أكبر في الواقع، لذا يرجى تذكر هذا.

3. طول السلك: الأسلاك الأقصر لديها انخفاض أقل في الجهد مقارنة بالأسلاك الأطول من نفس الحجم. يصبح هذا أمرًا بالغ الأهمية عند توصيل المسافات الطويلة، مثل المبنى الخارجي.

4. المبلغ الحالي: يؤدي تدفق المزيد من التيار عبر سلك إلى انخفاض أكبر في الجهد. يمكن أن تتأثر سعة السلك (أقصى سعة تيار) بمادته ودرجة حرارته المحيطة ومدى ارتباطه بالكابلات الأخرى.

حساب انخفاض الجهد:

لندخل في تفاصيل الآلة الحاسبة، يمكنك تخطي هذا القسم إذا أردت والانتقال مباشرة إلى الآلة الحاسبة أدناه.

في جوهرها، قانون أوم يوفر الأساس لحساب انخفاض الجهد:

$\text{Vdrop}=\times$

حيث:

• $$: التيار عبر السلك (في الأمبير)
• $$: مقاومة السلك (في أوم)

للدارات ذات التيار المباشر:

$\text{Vdrop}=2\times \times \times$

هنا، $$ يقف على طول السلك.

مقاسات مقياس الأسلاك الأمريكية (AWG):

نظام AWG هو معيار يستخدم في أمريكا الشمالية لتحديد أقطار الأسلاك. يوجد أدناه جدول يعرض أحجام AWG المختلفة والمواصفات المرتبطة بها:

أحجام أسلاك AWG - بأرقام المقاومة

الفريق العامل المخصص	القطر (بوصة)	القطر (مم)	المساحة (كم ميل)	المساحة (مم ²)	المقاومة (Ω/كم)	المقاومة (Ω/1000ft)
2	0.2576	6.544	66.4	33.6	0.5127	0.1563
4	0.2043	5.189	41.7	21.2	0.8152	0.2485
6	0.1620	4.115	26.3	13.3	1.296	0.3951
8	0.1285	3.264	16.5	8.37	2.061	0.6282
10	0.1019	2.588	10.4	5.26	3.277	0.9989
12	0.0808	2.053	6.53	3.31	5.211	1.588
14	0.0641	1.628	4.11	2.08	8.286	2.525
16	0.0508	1.291	2.58	1.31	13.17	4.016
18	0.0403	1.024	1.62	0.823	20.95	6.385
20	0.0320	0.812	1.02	0.518	33.31	10.15
22	0.0253	0.644	0.642	0.326	52.96	16.14
24	0.0201	0.511	0.404	0.205	84.22	25.67
26	0.0159	0.405	0.254	0.129	133.9	40.81
28	0.0126	0.321	0.160	0.0810	212.9	64.90

 

في الختام:

يعد انخفاض الجهد جانبًا مهمًا يجب مراعاته عند إعداد الدوائر الكهربائية. من خلال اختيار مادة السلك المناسبة، والحجم، وإدراك طول السلك والتيار، يمكنك تقليل انخفاض الجهد والتأكد من عمل أجهزتك الكهربائية بكفاءة وأمان.

جرب حاسبة إسقاط الجهد أدناه

قبل تجربة الآلة الحاسبة أدناه، دعنا نراجع الحسابات التي تدخل في الآلة الحاسبة عبر الإنترنت. لنفترض أننا نريد أن نعرف ما هو انخفاض الطاقة والجهد الذي يزيد طوله عن 50 قدمًا من الأسلاك النحاسية، مع مدخل 12 فولت من التيار المستمر، ومدخل 12Amps باستخدام حجم سلك من AWG-12. وفيما يلي الحسابات:

• الجهد = 12 فولت
• الحالي = 12A
• طول السلك = 50 قدمًا (بدلاً من 1000 قدم السابقة)
• حجم السلك = 12 AWG

دعونا نراجع الحسابات:

1. مقاومة النحاس ($$) $1.68$.
2. يتم تحويل طول السلك إلى أمتار: $50\text{قدم}\times 0.3048\text{م/قدم}=15.24$.
3. يتم حساب قطر السلك لـ 12 AWG على أنه $0.127\text{مم}\times 92^{(36-12)\mathrm{/}39}$، ثم يتم تحويلها إلى أمتار.
4. يتم حساب المساحة المقطعية باستخدام صيغة مساحة الدائرة، $\times {\text{نصف قطر}}^2$.
5. يتم حساب مقاومة السلك باستخدام $=\frac{\times \text{طول}}{\text{منطقة}}$.
6. يتم حساب انخفاض الجهد باستخدام الصيغة $\text{انخفاض الجهد}=2\times \text{الحالية}\times \text{مقاومة}$.
7. يتم حساب فقدان الطاقة باستخدام الصيغة $\text{فقدان الطاقة}=\text{انخفاض الجهد}\times \text{الحالية}$.

الآن، توصيل القيم:

1. $=0.127\times 92^{(}\times 0.001=0.00205$
2. $=\times (0.00205\mathrm{/}2{)}^2=3.31\times 10^{-6}{}^2$
3. $=\frac{1.68\times 10^{-}\times 15.24}{3.31\times 10^{-6}}=0.0777\mathrm{\Omega }$
4. $\text{انخفاض الجهد}=2\times 12\times 0.0777=1.865$
5. $\text{فقدان الطاقة}=1.865\times 12=22.38$

وبالنسبة لطول كابل يبلغ 50 '، وبالنظر إلى المدخلات الأخرى على النحو المحدد، ينبغي أن تسفر الآلة الحاسبة عن انخفاض في الجهد بمقدار 1.865V تقريباً وفقدان طاقة بمقدار 22.38W تقريباً.

حاسبة انخفاض جهد التيار المستمر وفقدان الطاقة للأسلاك النحاسية

جهد الإدخال (V): الحالي في Amps (A): طول السلك في القدمين: حجم سلك AWG: