Bagaimana cara menghitung jatuh tegangan kabel yang diberi tegangan suplai dan arus? Bagaimana saya mengantisipasi penurunan tegangan sehingga beban akhir memiliki tegangan suplai yang benar?

Apa yang akan menjadi kehilangan daya?

Bagaimana jika saya tidak tahu hambatan kawat tetapi AWG ( American Wire Gauge ) dan panjangnya?

Tegangan jatuh

Anda harus melihat kawat sebagai resistor lain yang ditempatkan secara seri. Alih-alih ini, hambatan terhubung ke catu daya dengan tegangan ...$\text{R}_{\text{load}}$$\text{V}$

Anda seharusnya melihatnya sebagai ini, sebuah resistansi terhubung melalui dua kabel dengan resistansi ke catu daya dengan tegangan :$\text{R}_{\text{load}}$$\text{R}_{\text{wire}}$$\text{V}$

Sekarang kita dapat menggunakan mana adalah voltase, untuk arus dan untuk resistansi.$\text{V} = \text{I}\cdot{}\text{R}$$\text{V}$$\text{I}$$\text{R}$

Sebuah contoh

Misalkan tegangan yang diberikan pada rangkaian adalah . sama dengan dan tahanan adalah (jika Anda tidak tahu hambatan dari kawat, lihat di bawah di "Menghitung resistensi kawat"). Pada awalnya, kami menghitung arus melalui rangkaian menggunakan :$5\text{V}$$\text{R}_{\text{load}}$$250\Omega$$\text{R}_{\text{wire}}$$2.5\Omega$$\text{I}=\dfrac{\text{V}}{\text{R}}$$\text{I}=\dfrac{5}{250+2\cdot2.5}=\dfrac{5}{255}=0.01961\text{A}=19.61\text{mA}$

Sekarang, kita ingin tahu berapa voltase jatuh pada sepotong kawat yang menggunakan :$\text{V}=\text{I}\cdot{}\text{R}$$\text{V}=0.01961\cdot2.5=0.049025V=49.025\text{mV}$

Kita juga dapat menghitung tegangan lebih dari dengan cara yang sama:$\text{R}_{\text{load}}$$\text{V}=0.01961\cdot250=4.9025\text{V}$

Mengantisipasi hilangnya tegangan

Bagaimana jika kita benar-benar membutuhkan tegangan over ? Kita harus mengubah tegangan dari catu daya sehingga tegangan lebih dari akan menjadi .$5\text{V}$$\text{R}_{\text{load}}$$\text{V}$$\text{R}_{\text{load}}$$5\text{V}$

Pada awalnya kita menghitung arus melalui :$\text{R}_{\text{load}}$$\text{I}_{\text{load}} = \dfrac{\text{V}_{\text{load}}}{\text{R}_{\text{load}}} = \dfrac{5}{250} = 0.02\text{A} = 20\text{mA}$

Karena kita berbicara tentang resistensi secara seri, arusnya sama di seluruh rangkaian. Oleh karena itu, sumber daya saat ini harus memberikan, , sama dengan . Kita sudah tahu hambatan total dari rangkaian: . Kita sekarang dapat menghitung suplai tegangan yang diperlukan menggunakan :$\text{I}$$\text{I}_{\text{load}}$$\text{R} = 250 + 2\cdot2.5 = 255\Omega$$\text{V}=\text{I}\cdot{}\text{R}$$\text{V}=0.02\cdot255=5.1\text{V}$

Kehilangan daya

Bagaimana jika kita ingin tahu berapa banyak daya yang hilang di kabel? Pada dasarnya, kami menggunakan , di mana adalah singkatan dari power, untuk voltase dan untuk arus .P V $\text{P}=\text{V}\cdot{}\text{I}$$\text{P}$$\text{V}$$\text{I}$

Jadi satu-satunya hal yang harus kita lakukan adalah mengisi nilai yang benar dalam rumus.

Sebuah contoh

Kami kembali menggunakan catu daya dengan dan dua kabel masing-masing . Penurunan tegangan pada satu bagian kawat, seperti yang dihitung di atas, . Arus melalui sirkuit adalah .250 Ω R beban 2,5 Ω 0,049025 V 0,01961 $5\text{V}$$250\Omega$ $\text{R}_{\text{load}}$$2.5\Omega$$0.049025\text{V}$$0.01961\text{A}$

Kita sekarang dapat menghitung kehilangan daya dalam satu kawat:$\text{P}_{\text{wire}} = 0.049025\cdot0.01961 = 0.00096138\text{W} = 0.96138\text{mW}$

Menghitung hambatan kawat

Dalam banyak kasus, kita akan mengetahui panjang kawat dan AWG ( American Wire Gauge ) dari kawat, tetapi bukan hambatannya. Sangat mudah untuk menghitung resistance.$l$

Wikipedia memiliki daftar spesifikasi AWG yang tersedia di sini , yang mencakup hambatan per meter dalam Ohm per kilometer atau milioh per meter. Mereka juga memilikinya per kilofeet atau kaki.

Kita dapat menghitung tahanan kawat dengan mengalikan panjang kawat dengan tahanan per meter.$\text{R}_{\text{wire}}$

Sebuah contoh

Kami memiliki dari kawat 20AWG. Apa yang akan menjadi hambatan total?$500\text{m}$

$\text{R}_{\text{wire}} = 0.5\text{km} \cdot 33.31\Omega/\text{km} = 16.655\Omega$