Калькулятор сопротивления

Сопротивление провода важно, когда линия длинная: провод "съедает" часть напряжения, и на конце его меньше, чем в щитке. Калькулятор помогает оценить падение напряжения на удлинителе, на линии к бане, гаражу или насосу, на кабеле низковольтной подсветки. В школе это задачи на удельное сопротивление.

Как ввести данные.

• Материал - медь, алюминий или сталь.
• Длина - в метрах. Ток идёт по фазному проводу и возвращается по нулевому, поэтому для падения напряжения в однофазной линии вводите удвоенную длину трассы: линия 30 м - длина провода 60 м.
• Сечение - в кв. мм, как в маркировке кабеля (1,5; 2,5; 4; 6).
• Ток - в амперах, если нужны падение напряжения и потери. 0 - если нужно только сопротивление.
• Напряжение сети - для доли падения в процентах, по умолчанию 220 В.

Как читать результат. Падение напряжения в вольтах и процентах показывает, сколько теряется на проводе. Потери мощности - сколько ватт уходит в нагрев провода. Сечение по допустимому току подбирают по таблицам ПУЭ - этот калькулятор его не выбирает.

Ограничения. Удельные сопротивления взяты при 20 градусах Цельсия. Нагретый под нагрузкой провод имеет большее сопротивление (у металлов - примерно на 0,4% на градус), калькулятор эту поправку не вводит.

Типичные ошибки.

• Вводят длину трассы вместо длины провода "туда и обратно" - падение занижается вдвое.
• Вводят диаметр жилы вместо сечения. Сечение круглой жилы = пи * диаметр^2 / 4.

Как проверить. Медный провод 1 кв. мм длиной 100 м имеет сопротивление 1,75 Ом.

Сопротивление проводника пропорционально длине и обратно пропорционально площади сечения (Пёрышкин А. В., "Физика. 8 класс", п. "Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление"). Падение напряжения - закон Ома, потери - закон Джоуля - Ленца.

Сопротивление = плотность * Длина провода / Сечение жилы
Падение напряжения = Ток * Сопротивление
Падение в процентах = Падение напряжения / Напряжение сети * 100%
Потери мощности = Ток^2 * Сопротивление

• плотность - удельное сопротивление материала жилы при 20 градусах Цельсия, Ом*кв. мм/м: медь 0,0175, алюминий 0,028, сталь 0,10 (справочная таблица, Касаткин А. С., Немцов М. В., "Электротехника");
• длина провода - в метрах, сечение жилы - в кв. мм;
• ток в линии - в амперах, напряжение сети - в вольтах;
• сопротивление - в омах, падение напряжения - в вольтах, потери мощности - в ваттах.

В единицах Ом*кв. мм/м длина берётся в метрах, а сечение в кв. мм - перевод в СИ не нужен.

Точность. Сопротивление - 6 знаков после запятой, падение напряжения и потери - 4, проценты - 3.

Когда ответа нет. Сечение 0 - сопротивление не определено, калькулятор сообщает о делении на ноль. Напряжение 0 - не считается доля падения в процентах. Без длины или сечения ничего не считается.

Пример. Медь 2,5 кв. мм, 20 м, ток 16 А, сеть 220 В.

Сопротивление = 0,0175 * 20 / 2,5 = 0,14 Ом
Падение напряжения = 16 * 0,14 = 2,24 В
Падение в процентах = 2,24 / 220 * 100% примерно 1,018%
Потери мощности = 16^2 * 0,14 = 35,84 Вт