Формула за намаление на напрежението и примерно изчисление

Какво е падане на напрежението?

Падането на напрежението е намаление на електрическия потенциал по пътя на тока, който протича в електрическа верига. По-просто казано, това е „падане на напрежението“. Паданията на напрежението се дължат на вътрешното съпротивление на източника, пасивни елементи, през проводниците, контакти и конектори, които са нежелани, защото част от подаваната енергия се разсейва.

Падането на напрежението в електрическа нагрузка е пропорционално на наличната енергия, която може да бъде преобразувана в тази нагрузка в друга полезна форма на енергия. Падането на напрежението се изчислява чрез закон на Ом.

Падане на напрежението в директните токови вериги

В директните токови вериги, причината за падане на напрежението е съпротивление. За да разберем падането на напрежението в DC веригата, нека разгледаме пример. Представете си верига, която съдържа DC източник, 2 резистора, свързани последователно, и една нагрузка.

Тук всеки елемент на веригата ще има определено съпротивление. Те приемат и губят енергия до определена стойност. Но решаващият фактор за стойността на енергията са физическите характеристики на елементите. Когато измерим напрежението между DC източника и първия резистор, ще видим, че то ще бъде по-малко от напрежението на източника.

Можем да изчислим енергията, изразходвана от всяко съпротивление, като измерим напрежението през отделните резистори. Докато токът протича през жицата, започвайки от DC източника до първия резистор, част от енергията, предоставена от източника, се разсейва поради съпротивлението на проводника.

За проверка на падането на напрежението, се използват закон на Ом и закон на Кирхоф, които са обяснени по-долу.
Законът на Ом е представен чрез

V → Падане на напрежението (V)
R → Електрическо съпротивление (Ω)
I → Електрически ток (A)

За затворени DC вериги използваме също закон на Кирхоф за изчисление на падане на напрежението. Той е следния:
Напрежението на източника = Сума от паданията на напрежението през всеки компонент на веригата.

Изчисление на падане на напрежението в DC линия

Тук взимаме пример с 100 ft линия. Така, за 2 линии, 2 × 100 ft. Нека електрическото съпротивление бъде 1.02Ω/1000 ft, а токът 10 A.

Падане на напрежението в алтернативните токови вериги

В AC вериги, освен съпротивлението (R), има второ противодействие за протичането на ток – реактивно съпротивление (X), което включва XC и XL. И X, и R противодействат на протичането на тока. Сумата от двата е наречена Импеданс (Z).
XC → Щепящо реактивно съпротивление
XL → Индуктивно реактивно съпротивление

Количеството Z зависи от фактори като магнитна проницаемост, електрически изолиращи елементи и AC честота.
Подобно на закона на Ом в DC веригите, тук се дава като

E → Падане на напрежението (V)
Z → Електрически импеданс (Ω)
I → Електрически ток (A)

I