Содержание
Как рассчитать сопротивление провода — инструкция с таблицами и формулами
В своей работе электрик часто сталкивается с вычислением различных величин и преобразований. Так для корректного подбора кабеля приходится подбирать нужное сечение. Логика выбора сечения основана на зависимости сопротивления от длины линии и площади сечения проводника. В этой статье мы рассмотрим, как выполняется расчет сопротивления провода по его геометрическим размерам.
- Формула для расчета
- Удельное сопротивление
- Расчет по диаметру
- Обязательны ли расчеты?
Формула для расчета
Любые вычисления начинаются с формулы. Основной формулой для расчета сопротивления проводника является:
R=(ρ*l)/S
Где R – сопротивление в Омах, ρ – удельное сопротивление, l – длина в м, S – площадь поперечного сечения провода в мм2.
Эта формула подходит для расчета сопротивления провода по сечению и длине. Из неё следует, что в зависимости от длины изменяется сопротивление, чем длиннее – тем больше. И от площади сечения – наоборот, чем толще провод (большое сечение), тем меньше сопротивление. Однако непонятной остаётся величина, обозначенная буквой ρ (Ро).
Удельное сопротивление
Удельное сопротивление – это табличная величина, для каждого металла она своя. Она нужна для расчета и зависит от кристаллической решетки металла и структуры атомов.
Из таблицы видно, что самое меньшее сопротивление у серебра, для медного кабеля оно равняется 0,017 Ом*мм2/м. Такая размерность говорит нам, сколько приходится Ом при сечении в 1 миллиметр квадратный и длине в 1 метр.
Кстати, серебряное покрытие используется в контактах коммутационных аппаратов, автоматических выключателей, реле и прочего. Это снижает переходное контактное сопротивление, повышает срок службы и уменьшает нагрев контактов. При этом в контактах измерительной и точной аппаратуры используют позолоченные контакты из-за того, что они слабо окисляются или вообще не окисляются.
У алюминия, который часто использовался в электропроводке раньше, сопротивление в 1,8 раза больше чем у меди, равняется 2,82*10-8 Ом*мм2/м.
Чем больше сопротивление проводника, тем сильнее он греется. Поэтому при одинаковом сечении алюминиевый кабель может передать меньший ток, чем медный, это и стало основной причиной почему все современные электрики используют медную электропроводку. У нихрома, который используется в нагревательных приборах оно в 100 раз больше чем у меди 1,1*10-6 Ом*мм2/м.
Расчет по диаметру
На практике часто бывает так, что площадь поперечного сечения жилы не известна. Без этого значения ничего рассчитать не получится. Чтобы узнать её, нужно измерить диаметр. Если жила тонка, можно взять гвоздь или любой другой стержень, намотать на него 10 витков провода, обычной линейкой измерить длину получившейся спирали и разделить на 10, так вы узнаете диаметр.
Ну, или просто замерить штангенциркулем. Расчет сечения выполняется по формуле:
Обязательны ли расчеты?
Как мы уже сказали, сечение провода выбирают исходя из предполагаемого тока и сопротивления металла, из которого изготовлены жилы.
Логика выбора заключается в следующем: сечение подбирают таким способом, чтобы сопротивление при заданной длине не приводило к значительным просадкам напряжения. Чтобы не проводить ряд расчетов, для коротких линий (до 10-20 метров) есть достаточно точные таблицы:
В этой таблице указаны типовые значения сечения медных и алюминиевых жил и номинальные токи через них. Для удобства указана мощность нагрузки, которую выдержит эта линия. Обратите внимание на разницу в токах и мощности при напряжении 380В, естественно, что это предполагается трёхфазная электросеть.
Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором подробно рассказывается, как рассчитать сечение проводника, а также предоставлены примеры расчетных работ:
Расчет сопротивления провода сводится к использованию пары формул, при этом вы можете скачать готовые калькуляторы из Плэй Маркета для своего смартфона, например, «Electrodroid» или «Мобильный электрик».
Эти знания пригодятся для расчетов нагревательных приборов, кабельных линий, предохранителей и даже популярных на сегодняшний день спиралей для электронных сигарет.
Материалы по теме:
- Программы для расчета сечения кабеля
- Как зависит сопротивление проводника от температуры
- Закон Ома простыми словами
Онлайн расчёт сопротивлений проводов. Площадь сечения проводов от мощности.
На первый взгляд может показаться, что эта статья из рублики «Электрику на заметку».
С одной стороны, а почему бы и нет,
с другой — так ведь и нам, пытливым электронщикам, иногда нужно рассчитать сопротивление обмотки катушки индуктивности, или
самодельного нихромового резистора, да и чего уж там греха таить — акустического кабеля для высококачественной звуковоспроизводящей
аппаратуры.
Формула тут совсем простая R = p*l/S, где l и S соответственно длина и площадь сечения проводника, а p — удельное сопротивление
материала, поэтому расчёты эти можно провести самостоятельно, вооружившись калькулятором и Ля-минорной мыслью, что все собранные
данные надо привести к системе СИ.
Ну а для нормальных пацанов, решивших сберечь своё время и не нервничать по пустякам, нарисуем незамысловатую таблицу.
ТАБЛИЦА ДЛЯ РАСЧЁТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА
| Материал проводника |
 
медьсереброалюминий стальнихром |
|
| Диаметр проводника (мм) |
|
|
| Длина проводника |
|
сантиметрыметры |
|
|
||
|
Сопротивление проводника R (Ом) |
|
|
|
Площадь сечения проводника S (мм2) |
|
|
|
Удельное сопротивление материала p (Ом•мм2/м) |
|
Страница получилась сиротливой, поэтому помещу-ка я сюда таблицу для желающих связать своё время с прокладкой
электропроводки, подключить мощный источник энергопотребления, либо просто посмотреть в глаза электрику Василию
и, «похлёбывая из котелка» задать справедливый вопрос: «А почему, собственно? Может разорить меня решил? Зачем мне тут четыре
квадрата из бескислородной меди для двух лампочек и холодильника? Из-за чего, собственно?»
И расчёты эти мы с вами сделаем не от вольного и, даже не в соответствии с народной мудростью, гласящей, что
«необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, делённому на 10», а в строгом соответствии нормативными
документами Минэнерго России по правилам устройства электроустановок.
Правила эти игнорируют провода, сечением, меньшим 1,5 мм2. Проигнорирую их и я, а за компанию и алюминиевые,
в силу их вопиющей архаичности.
Итак.
РАСЧЁТ ПЛОЩАДИ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ
| Напряжение питания |
220 В 380 В |
| Максимальная мощность нагрузки (кВт) |
|
| Длина проводов (м) |
|
|
|
|
| Тебуемое сечение провода (мм2) |
|
|
Значение силы тока в проводе (А) |
|
|
Сопротивление провода с учетом длины (Ом) |
|
|
Мощность потерь на проводе (Вт) |
|
|
Напряжение на нагрузке (В) |
|
Потери в проводниках возникают из-за ненулевого значения их сопротивления, зависящего от длины провода.
Значения мощности этих потерь, выделяемых в виде тепла в окружающее пространство, приведены в таблице.
В итоге к потребителю энергии на другом конце провода напряжение доходит в несколько урезанном виде — меньшим, чем
оно было у источника. Из таблицы видно, что к примеру, при напряжении в сети 220 В и 100 метровой длине провода, сечением 1,5мм2,
напряжение на нагрузке, потребляющей 4 кВт, окажется не 220, а 199 В.
Хорошо, это или плохо?
Для каких-то приборов — безразлично, какие-то работать будут, но при пониженной мощности, а какие-то взбрыкнут и пошлют Вас к
едрене фене вместе с вашими длинными проводами и умными таблицами.
Поэтому Минэнерго — минэнергой, а собственная голова не повредит ни при каких обстоятельствах. Если ситуация складывается подобным
примеру образом — прямая дорога к выбору проводов, большего сечения.
Датчики электрических проводов
Датчики электрических проводов
|
Обычные калибры проводов в США (называемые калибрами AWG) относятся к размерам медных проводов.
В этой таблице используется это значение удельного сопротивления, но известно, что оно может отличаться на несколько процентов в зависимости от чистоты и процесса производства.
|
Индекс
Таблицы |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Гиперфизика***** Электричество и магнетизм | Назад |
Удельное сопротивление меди при 20 С составляет около
|
Указатель
Столы Справочные материалы |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Гиперфизика***** Электричество и магнетизм | Назад |
4982 
4 
1 
89 Медная проволока — электрическое сопротивление в зависимости от калибра
Электрическое сопротивление в медной проволоке:
Для полной таблицы с электрическим сопротивлением и весом — поверните экран!
| Калибр AWG * | Площадь (круглые милы) |
Диаметр (мил, 1000-й дюйм) |
Электрическое сопротивление (Ом/1000 футов) |
Вес (фунтов/1000 футов) |
|
|---|---|---|---|---|---|
| в 9 1282 77 или F (25 или C) |
по телефону 149 или F (65 или C) |
||||
| 0000 (4/0) | 21200 0 | 460 | 0,0500 | 0,057 | 641 |
| 000 (3/ 0) | 168000 | 410 | 0,0630 | 0,073 | 508 |
| 00 (2/0) | 133000 90 018 | 365 | 0,0795 | 0,092 | 403 |
| 0 (1/0) | 106000 | 325 | 0,100 | 0,116 | 319 |
| 1 | 83700 | 0,126 | 0,146 | 253 | |
| 2 | 66400 | 258 | 0,159 | 0,184 | 201 |
| 3 | 229 | 0,201 | 0,232 | 159 | |
| 4 | 41700 900 18 | 204 | 0,253 | 0,292 | 126 |
| 5 | 33100 | 0,319 | 100 900 18 | ||
| 6 | 26300 | 162 | 0,403 | 0,465 | 79,5 |
| 7 | 20800 | 0,508 | 63,0 | ||
| 8 | 16500 | 128 | 0,641 | 50,0 | |
| 9 | 13100 | 0,808 | 39,6 | ||
| 10 | 104 00 | 102 | 1,02 | 1. 18 |
31.4 |
| 11 | 8230 | 1.28 | 24. 9 | ||
| 12 | 6530 | 81 | 1,62 | 1,87 | 19,8 |
| 13 | 5180 | 2,04 | 15,7 | ||
| 14 | 4110 | 64 | 2,58 | 2,97 | 12,4 |
| 15 | 3260 | 3,25 | 9,86 | ||
| 16 | 2580 | 51 | 4,09 | 4,73 | 7,82 |
| 17 | 2050 | 5.16 | 6.20 | ||
| 18 | 1620 | 40 | 6.51 | 7.51 | 4.92 |
| 19 | 1290 | 8.21 | 3.90 | ||
| 20 | 1020 | 32 | 10.4 | 11,9 | 3,09 |
| 21 | 810 | 13,1 | 2,45 | ||
| 22 | 642 | 25,3 | 16,5 | 19,0 | 1,94 |
| 23 | 509 | 20,8 | 1,54 | ||
| 24 | 404 | 20,1 | 26,2 | 30,2 | 1,22 |
| 25 | 320 | 33,0 | 0,970 | ||
| 26 | 254 9 0018 | 15,9 | 41,6 | 48,0 | 0,769 |
| 27 | 202 | 52,5 | 0.
от Метки: Комментарии | ||
Добавить комментарий