Vzorec pro pokles napětí a příklad výpočtu

Co je spád napětí?

Spád napětí je pokles elektrického potenciálu v proudu proudícím v elektrickém obvodu. Nebo jednodušeji, "spád napětí". Spády napětí se vyskytují kvůli vnitřnímu odporu zdroje, pasivních prvků, přes vodiče, kontakty a konektory, což je nežádoucí, protože část dodané energie se rozptyluje.

Spád napětí na elektrickém zatížení je úměrný množství energie, které lze v tomto zatížení převést na jinou užitečnou formu energie. Spád napětí se počítá pomocí Ohmovyho zákona.

Spád napětí v obvodech s přímým proudem

V obvodech s přímým proudem je důvodem spádu napětí odpor. Pro lepší pochopení spádu napětí v obvodu s přímým proudem se podívejme na příklad. Předpokládejme obvod, který se skládá z zdroje DC, 2 odporů spojených v sérii a zatížení.

Zde každý prvek obvodu má určitý odpor. Přijímají a ztrácí energii do nějaké hodnoty. Ale rozhodujícím faktorem hodnoty energie jsou fyzické vlastnosti prvků. Když změříme napětí přes zdroj DC a první odpor, uvidíme, že bude nižší než napětí zdroje.

Energií spotřebovanou každým odporem můžeme změřit napětí přes jednotlivé odporové prvky. Zatímco proud protéká drátem od zdroje DC k prvnímu odporu, některá energie dodaná zdrojem se rozptyluje kvůli odporu vodiče.

Pro ověření spádu napětí, Ohmovy zákon a Kirchhoffův zákon pro obvody, které jsou shrnuty níže.
Ohmovy zákon je reprezentován

V → Spád napětí (V)
R → Elektrický odpor (Ω)
I → Elektrický proud (A)

Pro uzavřené obvody DC také používáme Kirchhoffův zákon pro obvody pro výpočet spádu napětí. Je to následující:
Napětí zdroje = Součet spádů napětí přes každý komponent obvodu.

Výpočet spádu napětí v obvodu DC

Zde vezmeme příklad 100 ft vedení. Takže pro 2 vedení, 2 × 100 ft. Předpokládejme, že elektrický odpor je 1,02 Ω/1000 ft a proud 10 A.

Spád napětí v obvodech s střídavým proudem

V obvodech s střídavým proudem, vedle odporu (R), bude druhým faktorem bránícím toku proudu – reaktance (X), která zahrnuje XC a XL. Oba X a R budou bránit toku proudu. Součet těchto dvou je nazýván impedancí (Z).
XC → Kapacitní reaktance
XL → Indukční reaktance

Množství Z závisí na faktorech jako magnetická permeabilita, elektrické izolační prvky a frekvence střídavého proudu.
Podobně jako Ohmovy zákon v obvodech DC, zde je dáno jako

E → Spád napětí (V)
Z → Elektrická impedance (Ω)
I → Elektrický proud (A)

IB → Plná zátěž proudu