Spanningsvalformule & voorbeeldberekening
Wat is Spanningsval?
Spanningsval is de afname van elektrisch potentieel langs het pad van een stroom die in een elektrisch circuit vloeit. Of eenvoudiger gezegd, een "afname van spanning". Spanningsval treedt op door de interne weerstand van de bron, passieve elementen, over geleiders, over contacten en over aansluitingen, wat ongewenst is omdat sommige van de geleverde energie wordt verloren.
De spanningsval over een elektrische belasting is evenredig aan de beschikbare energie die in die belasting omgezet kan worden naar een andere bruikbare vorm van energie. Spanningsval wordt berekend via Ohm's wet.
Spanningsval in Gelijkstroomcircuits
In gelijkstroom circuits is de reden voor spanningsval weerstand. Voor begrip van de spanningsval in een gelijkstroomcircuit, laten we een voorbeeld bekijken. Stel een circuit voor dat bestaat uit een gelijkstroombron, 2 weerstanden die in serie zijn verbonden, en een belasting.
Hier heeft elk element van het circuit een bepaalde weerstand. Ze ontvangen en verliezen energie tot een bepaalde waarde. Maar de beslissende factor voor de waarde van de energie zijn de fysieke kenmerken van de elementen. Wanneer we de spanning meten over de gelijkstroomvoeding en de eerste weerstand, zullen we zien dat deze lager is dan de voedingsspanning.
We kunnen de energie die door elke weerstand wordt verbruikt, berekenen door de spanning over individuele weerstanden te meten. Terwijl de stroom door de draad vloeit vanaf de gelijkstroomvoeding naar de eerste weerstand, wordt sommige energie die door de bron wordt gegeven, verloren door de geleiderweerstand.
Om de spanningsval te verifiëren, gebruiken we Ohm's wet en Kirchhoff's circuitwet, die hieronder worden samengevat.
Ohm's wet wordt weergegeven als
V → Spanningsval (V)
R → Elektrische Weerstand (Ω)
I → Elektrische Stroom (A)
Voor gesloten gelijkstroomcircuits gebruiken we ook Kirchhoff's circuitwet voor berekening van de spanningsval. Het is als volgt:
Voedingsspanning = Som van de spanningsval over elk component van het circuit.
Berekening van de Spanningsval van een Gelijkstroomleiding
Hier nemen we een voorbeeld van een 100 ft leiding. Dus, voor 2 lijnen, 2 × 100 ft. Laat de elektrische weerstand 1,02 Ω/1000 ft zijn, en de stroom 10 A.
Spanningsval in Wisselstroomcircuits
In wisselstroomcircuits zal, naast Weerstand (R), een tweede tegenstand voor de stroomvloeiing zijn - Reactantie (X), die XC en XL omvat. Zowel X als R zullen de stroomvloeiing tegengaan. De som van de twee wordt Impedantie (Z) genoemd.
XC → Capacitieve reactantie
XL → Inductieve reactantie
De hoeveelheid Z hangt af van factoren zoals magnetische permeabiliteit, elektrische isolatielementen en wisselstroomfrequentie.
Net als Ohm's wet in gelijkstroomcircuits, wordt hier gegeven als
E → Spanningsval (V)
Z → Elektrische Impedantie (Ω)
I → Elektrische Stroom (A)
IB → Volledige belasting stroom (A)
R → Weerstand van de kabelgeleider (Ω/1000ft)
L → Lengte van de kabel (één zijde) (Kft)
X → Inductieve Reactantie (Ω/1000f)
Vn → Fase naar neutraalspanning
Un → Fase naar fase-spanning
Φ → Fasehoek van de belasting
Cirkulaire Mils en Berekening van de Spanningsval
Een cirkulaire mil is eigenlijk een eenheid van oppervlakte. Het wordt gebruikt om te verwijzen naar de cirkelvormige doorsnede van de
