Calcolatore della caduta di tensione

Scopri quanta tensione perde effettivamente un filo rispetto alla resistenza, il calibro minimo necessario per mantenere tale perdita al di sotto di una percentuale target o la corrente o lunghezza massima che un determinato filo può gestire, per circuiti CC, monofase e trifase.

Per la pianificazione personale e riferimento generale: verificare i risultati importanti quando necessario.

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Il tuo contributo

Seleziona un tipo di calcolo, inserisci i parametri del circuito, quindi fai clic su Calcola per visualizzare la caduta di tensione, la dimensione del cavo, la corrente massima o la lunghezza massima con una soluzione passo passo.

Perché il filo stesso ha una resistenza che vale la pena calcolare

Ogni filo reale ha una certa resistenza, anche il rame, e quella resistenza consuma una piccola quantità di tensione per tutta la lunghezza del percorso prima di raggiungere il carico. È la legge di Ohm applicata al filo stesso piuttosto che al dispositivo all'estremità: più lungo e sottile è il filo, maggiore è la tensione che assorbe silenziosamente lungo il percorso.

R = (ρ × Length) ÷ Circular mils

Voltage drop = Current × R × Circuit factor

Il fattore circuito tiene conto del fatto che la corrente deve completare un circuito: per i circuiti CC e monofase è 2, perché la corrente viaggia verso il carico e ritorna attraverso un secondo conduttore, raddoppiando la lunghezza effettiva del filo attraverso cui passa la corrente. I circuiti trifase ne utilizzano invece circa 1.732 (√3), riflettendo come tre conduttori condividono il carico.

Un esempio pratico

Prendi un circuito monofase da 15 A, 120 V eseguito per 100 piedi su un filo di rame da 12 AWG:

R = (12.9 × 100) ÷ 6,530 ≈ 0.1976 Ω

VD = 15 × 0.1976 × 2 ≈ 5.93 V

VD% = 5.93 ÷ 120 × 100 ≈ 4.9%

Questo valore è già superiore alla linea guida del 3% comunemente citata per i circuiti derivati, che è esattamente il tipo di risultato che spinge un'installazione reale verso un calibro più pesante come 10 AWG o verso una riduzione della corsa se questa è un'opzione.

Cosa dice effettivamente la guida NEC

Le note informative del National Electrical Code suggeriscono di mantenere la caduta di tensione a circa il 3% su un circuito derivato e non più del 5% totale dall'ingresso del servizio al carico più lontano, come obiettivo per un funzionamento ragionevolmente efficiente. Queste sono raccomandazioni piuttosto che una violazione del codice rigido nella maggior parte delle giurisdizioni, ma superarle non è innocuo: un motore che funziona con una tensione cronicamente bassa assorbe più corrente per compensare e diventa più caldo, e i driver LED e l'elettronica possono comportarsi in modo imprevedibile al di fuori del loro intervallo di ingresso nominale. Le normative locali e le apparecchiature specifiche possono imporre limiti più severi, quindi verificare sempre i requisiti effettivi dell'installazione in questione.

Riportare la caduta di tensione sotto un obiettivo

In realtà ci sono solo quattro leve e seguono tutte direttamente dalla formula: utilizzare un diametro del filo più grande (resistenza inferiore per piede), accorciare la corsa se il layout lo consente, ridurre la corrente trasportata dal circuito o aumentare la tensione del sistema in modo che la stessa potenza si muova a una corrente inferiore. La dimensione del cavo è solitamente la risposta pratica per un layout esistente, poiché spesso è più semplice ingrandire un conduttore piuttosto che spostare un pannello o un carico.

Calcoli elettrici correlati

Questo calcolatore è in realtà la legge di Ohm applicata specificamente alla resistenza del filo: per la relazione più generale V = I × R, vedere laCalcolatore della legge di Ohme per calcoli più ampi su potenza e costi degli elettrodomestici, ilcalcolatore di elettricità.

Domande frequenti

Cos'è la caduta di tensione?

La caduta di tensione è la riduzione della tensione lungo un filo dovuta alla resistenza. Una caduta eccessiva può causare luci fioche, problemi al motore e violazioni NEC.

Cosa causa la caduta di tensione nei cavi?

Lunghe corse, cavi di piccolo diametro e corrente elevata aumentano la caduta. Il rame e l'alluminio hanno resistività diversa: l'alluminio necessita di un diametro maggiore per la stessa caduta.

Qual è una caduta di tensione accettabile?

Le note informative NEC spesso mirano a una riduzione del 3% sui circuiti derivati ​​e del 5% totale dal servizio al carico per una progettazione efficiente; le normative locali possono variare.

Come posso ridurre la caduta di tensione?

Utilizzare un diametro del cavo più grande, abbreviare la corsa, ridurre la corrente di carico o aumentare la tensione del sistema. Per alimentazioni lunghe possono essere consentiti conduttori paralleli per codice.

Come utilizzo questo calcolatore della caduta di tensione?

Inserisci la dimensione del filo, il materiale, la lunghezza, la corrente e la tensione, quindi fai clic su Calcola. Il calo di volt e la percentuale vengono visualizzati nel contesto della guida NEC.

Perché il calcolo si moltiplica per 2 per i circuiti CC e monofase?

La corrente deve viaggiare verso il carico e tornare alla sorgente per completare il circuito, quindi un cavo di 100 piedi ha in realtà 200 piedi di conduttore che genera resistenza. I circuiti trifase utilizzano invece un fattore di circa 1,732 (la radice quadrata di 3), che riflette il modo in cui i tre conduttori di fase condividono il carico in modo diverso.

Perché il filo di alluminio necessita di un diametro maggiore rispetto al rame per lo stesso lavoro?

L'alluminio ha circa il 64% di resistenza in più rispetto al rame a parità di sezione trasversale, quindi un conduttore di alluminio deve essere notevolmente più spesso del rame per trasportare la stessa corrente con una caduta di tensione equivalente. Questa è una parte di routine del dimensionamento dei conduttori di alimentazione e di servizio, non è un segno che ci sia qualcosa che non va nel solo cablaggio in alluminio.

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