Formula padanja napona i primjer izračuna

Što je pad napona?

Pad napona je smanjenje električnog potencijala duž puta struje koja teče kroz električni krug. Ili, jednostavnije, "pad napona". Padovi napona nastaju zbog unutarnjeg otpora izvora, pasivnih elemenata, kroz vodiče, kontakte i spojeve, a neželjeni su jer se dio snage troši.

Pad napona na električnom opterećenju proporcionalan je snazi dostupnoj za pretvorbu u to opterećenje u neku drugu korisnu formu energije. Pad napona se računa preko Ohmovog zakona.

Pad napona u krugovima s neprekidnim tokom

U krugovima s neprekidnim tokom, razlog za pad napona je otpornost. Za razumijevanje pada napona u krugu s neprekidnim tokom, pogledajmo primjer. Pretpostavimo krug koji sastoji se od DC izvora, 2 otpornika povezanih u niz i opterećenja.

Ovdje svaki element kruga ima određenu otpornost. Prima i gubi energiju do određene vrijednosti. Međutim, odlučujući faktor vrijednosti energije su fizičke značajke elemenata. Kada merimo napon između DC izvora i prvog otpornika, možemo vidjeti da će biti manji od izvornog napona.

Energiu potrošenu svakim otpornikom možemo izračunati mjerenjem napona preko pojedinih otpornika. Dok struja teče kroz žicu, počevši od DC izvora do prvog otpornika, dio energije danoj od izvora se rasipa zbog otpornosti vodilja.

Za provjeru pada napona, koriste se Ohmov zakon i Kirchhoffov zakon, koji su opisani ispod.
Ohmov zakon predstavljen je s

V → Pad napona (V)
R → Električna otpornost (Ω)
I → Električna struja (A)

Za zatvorene krugove s neprekidnim tokom koristimo i Kirchhoffov zakon za izračun padova napona. To je sljedeće:
Napon izvora = Zbroj padova napona na svakom komponentu kruga.

Izračun pad napona DC vodilja

Ovdje uzimamo primjer 100 ft vodilja. Dakle, za 2 vodilja, 2 × 100 ft. Neka je električna otpornost 1,02 Ω/1000 ft, a struja 10 A.

Pad napona u krugovima s promjenjivim tokom

U AC krugovima, osim Otpornosti (R), postoji drugo suprotstavljanje protoku struje – Reaktancija (X), koja se sastoji od XC i XL. I X i R će se suprotstavljati protoku. Zbroj ta dva naziva se Impedanca (Z).
XC → Kapacitivna reaktancija
XL → Induktivna reaktancija

Iznos Z-a ovisi o faktorima poput magnetske prozirnosti, električkih izolacijskih elemenata i AC frekvencije.
Slično Ohmovog zakona u DC krugovima, ovdje se daje kao

E → Pad napona (V)
Z → Električna impedancija (Ω)
I → Električna struja (A)

IB → Punozagađena struja (A)
R →