Потери мощности в кабеле от длины калькулятор. Расчет потерь напряжения в кабеле: формулы, методы и онлайн-калькулятор — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как рассчитать потери напряжения в кабеле. Какие формулы используются для расчета. Какие факторы влияют на потери в кабеле. Как использовать онлайн-калькулятор для расчета потерь напряжения. Как минимизировать потери в кабельных линиях.

Содержание

Что такое потери напряжения в кабеле и почему они важны

Потери напряжения в кабеле — это снижение напряжения, которое происходит при передаче электроэнергии по проводникам. Они возникают из-за сопротивления проводников прохождению электрического тока.

Расчет потерь напряжения очень важен при проектировании электрических сетей по нескольким причинам:

Слишком большие потери могут привести к некорректной работе оборудования из-за пониженного напряжения питания.
Потери напряжения приводят к дополнительным потерям мощности и энергии в сети.
Нормативные документы устанавливают предельно допустимые значения потерь напряжения.
Правильный расчет позволяет оптимально выбрать сечение кабеля.

Основные факторы, влияющие на потери напряжения

На величину потерь напряжения в кабельной линии влияют следующие основные факторы:

Длина кабеля — чем длиннее линия, тем больше потери
Сечение жил — с увеличением сечения потери уменьшаются
Материал проводника — медь обладает меньшим удельным сопротивлением, чем алюминий
Передаваемая мощность — при увеличении тока потери растут
Напряжение сети — в сетях более высокого напряжения потери меньше
Коэффициент мощности нагрузки
Температура кабеля

Формулы для расчета потерь напряжения

Для расчета потерь напряжения в кабельных линиях используются следующие основные формулы:

Для однофазной сети:

ΔU = (2 * I * L * (R * cosφ + X * sinφ)) / 1000

Для трехфазной сети:

ΔU = (√3 * I * L * (R * cosφ + X * sinφ)) / 1000

где:

ΔU — потери напряжения, В
I — ток нагрузки, А
L — длина линии, км
R — активное сопротивление жилы, Ом/км
X — индуктивное сопротивление, Ом/км
cosφ — коэффициент мощности нагрузки

Методы расчета потерь напряжения

Существует несколько основных методов расчета потерь напряжения в кабельных линиях:

1. Аналитический метод

Основан на использовании формул, приведенных выше. Требует знания всех параметров линии и нагрузки. Дает точные результаты, но довольно трудоемок.

2. Табличный метод

Использует готовые таблицы удельных потерь напряжения для типовых кабелей. Менее точен, но проще в применении.

3. Графический метод

Основан на использовании специальных номограмм. Позволяет быстро оценить потери, но имеет невысокую точность.

4. Компьютерный расчет

Применение специализированных программ и онлайн-калькуляторов. Сочетает высокую точность и удобство использования.

Онлайн-калькулятор для расчета потерь напряжения

Использование онлайн-калькулятора — самый простой и быстрый способ рассчитать потери напряжения в кабеле. Вот пример использования такого калькулятора:

Введите исходные данные: длину кабеля, сечение жил, материал проводника, мощность нагрузки, напряжение сети и т.д.
Выберите тип системы (однофазная или трехфазная).
Нажмите кнопку «Рассчитать».
Получите результат расчета потерь напряжения в вольтах и процентах.

Онлайн-калькуляторы позволяют быстро оценить потери для разных вариантов и подобрать оптимальное сечение кабеля.

Как минимизировать потери напряжения

Для снижения потерь напряжения в кабельных линиях можно использовать следующие способы:

Увеличить сечение жил кабеля
Использовать кабель с медными жилами вместо алюминиевых
Уменьшить длину кабельной линии
Повысить напряжение сети
Компенсировать реактивную мощность
Равномерно распределить нагрузку по фазам

Снизить температуру кабеля за счет улучшения охлаждения

Нормативные требования к потерям напряжения

Согласно ПУЭ, потери напряжения от источника питания до наиболее удаленного потребителя не должны превышать:

В сетях 0,4 кВ — 5% в нормальном режиме
В сетях 6-20 кВ — 6% в нормальном режиме
В сетях наружного освещения — 5%
Для электродвигателей — 5% в пусковом режиме

При проектировании необходимо обеспечить соблюдение этих требований.

Заключение

Расчет потерь напряжения — важный этап проектирования электрических сетей. Использование современных методов расчета, в том числе онлайн-калькуляторов, позволяет быстро и точно определить потери и выбрать оптимальные параметры кабельных линий. Это обеспечивает надежную и экономичную работу электроустановок.

Калькулятор расчета потерь напряжения

Главная
>

Калькуляторы
>
Калькулятор расчета потерь напряжения

Длина линии (м) / Материал кабеля:		Медь Алюминий
Сечение кабеля (мм²):	0,5 мм² 0,75 мм² 1,0 мм² 1,5 мм² 2,5 мм² 4,0 мм² 6,0 мм² 10,0 мм² 16,0 мм² 25,0 мм² 35,0 мм² 50,0 мм² 70,0 мм² 95,0 мм² 120 мм²
Мощность нагрузки (Вт) или ток (А):
Напряжение сети (В):		Мощность	1 фаза
Коэффициент мощности (cosφ):		Ток	3 фазы
Температура кабеля (°C):

Результаты расчета
Потери напряжения (В / %)
Сопротивление провода (ом)
Реактивная мощность (ВАр)
Напряжение на нагрузке (В)

При проектировании сетей электроснабжения и слаботочных систем часто необходим расчет потерь в кабеле. При решении вопросов проектирования, данный расчет важен для выбора кабеля с оптимальной площадью сечения жилы. Неправильный выбор кабеля может привести к тому, что система быстро выйдет из строя или просто не запустится. Именно поэтому при проектировании необходимо производить расчет потерь в кабеле.

РАСЧЁТ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КАБЕЛЕ.

Расчёт потерь напряжения в кабеле можно осуществить по следующей формуле:

ΔU=I*RL

Где ΔU – потери напряжения в линии,

I – ток потребления (определяется главным образом характеристиками потребителя),

RL — сопротивление кабеля (зависит от длины кабеля и площади сечения кабеля).

Потери мощности в кабеле в кабеле зависит так же главным образом от сопротивления кабеля. Излишнее рассеивание энергии в кабеле может привести к существенным потерям электроэнергии. Излишки тепла идут на нагрев кабеля, поэтому при больших нагрузках неправильный расчет потерь электроэнергии в кабеле может привести к сильному нагреву кабеля и повреждению изоляции, что небезопасно для жизни людей. Так же при существенной длине линии это может привести к повышенному расходу электроэнергии, что при длительной эксплуатации может сказаться на расходах на электроэнергию. Неправильный расчёт потерь напряжения в кабеле может вызвать некорректную работу оборудования при передаче сигнала (например, периметральная система сигнализации). Кроме того, расчёт потерь напряжения в кабеле очень важен, если питание оборудования осуществляется от источника с низким напряжением питания (12-48 В постоянного или переменного тока). В этом случае, если длина провода и мощность нагрузки слишком велика, напряжение может упасть до уровня ниже номинальной потребляемой мощности устройства. Это приведет к тому, что устройство не будет работать.

ПУТИ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В КАБЕЛЕ.

Потери в кабеле можно снизить путем увеличения площади сечения кабеля, уменьшением длины кабеля или уменьшением нагрузки. Очень часто длину кабеля или нагрузку уменьшить невозможно, поэтому приходится увеличивать площадь сечения жилы кабеля, чтобы уменьшить его сопротивление.

С другой стороны использование кабеля у которого площадь сечения слишком большая приводит к увеличению затрат, т.к. кажущаяся небольшая разница между ценами на два кабеля с разной площадью сечения становится ощутимой при многокилометровых кабельных системах. Следовательно, при проектировании необходимо обязательно выбирать кабель нужного сечения, а для этого необходимо производить расчет потерь мощности в кабеле.

Если производить эти расчеты вручную, на подбор кабеля уйдет немало времени. Сегодня можно легко и быстро произвести расчет потерь в кабеле онлайн. С помощью различных специализированных калькуляторов можно произвести расчёт потерь напряжения в кабеле, расчет потери мощности в кабеле и расчет потерь электроэнергии в кабеле исходя из длины кабеля, площади сечения кабеля, параметров нагрузки (потребляемые напряжение и ток), а так же материала из которого изготовлены его жилы. Калькулятор для расчета потерь в кабеле онлайн – безусловно, хороший помощник любого проектировщика

причины снижения, использование формул и онлайн-калькулятора

При проектировании электросетей с небольшими токами часто проводятся расчет потерь напряжения в проводниках. Полученные результаты затем используются для определения оптимального сечения токоведущих жил. Если во время выбора проводов и кабелей будет допущена ошибка, то электросистема быстро выйдет из строя либо вовсе не запустится. Для проведения необходимых вычислений используются специальные формулы или онлайн-калькуляторы.

Причины потерь
Последствия снижения напряжения
Рекомендации по расчетам
- Применение таблиц и формул
- Онлайн сервисы
Сокращение потерь

Причины потерь

Каждый электрик знает, что кабеля состоят из жил. Они изготавливаются из меди либо алюминия и покрыты изоляционным слоем. Для защиты от механических повреждений проводники помещаются в дополнительную полимерную оболочку. Так как токоведущие жилы плотно расположены и сжаты защитным покрытием, при большой протяженности магистрали они начинают работать по принципу конденсатора. Говоря проще, в сердечниках создается заряд, обладающий емкостным сопротивлением.

Схема потери напряжения в проводах имеет следующий вид:

При прохождении электротока проводник нагревается, что приводит к появлению емкостного сопротивления, являющегося частью реактивного.
Под воздействием процессов, протекающих в различных элементах цепи, мощность электроэнергии становится индуктивной.
В итоге резистивное сопротивление токоведущих жил кабеля в каждой фазе электроцепи преобразуется в активное сопротивление.
Провод подсоединяется на токовую нагрузку с комплексным сопротивлением по каждой жиле.
Если сеть трехфазная, то все три линии будут симметричными, а нейтральный проводник пропускает электроток по значению близкий к нулю.
Из-за общего сопротивления жил наблюдается падение напряжения по длине кабеля при прохождении тока с векторным отклонением благодаря наличию реактивной составляющей.

Если этот процесс представить графически, то показателем потерь окажется отрезок AD.

Выполнять такие вычисления вручную довольно сложно и сейчас часто используется онлайн-калькулятор. Потери напряжения, рассчитанные с его помощью, оказываются довольно точными, а погрешность минимальна.

Последствия снижения напряжения

В соответствии с нормативной документацией, потери на магистрали от трансформатора до самой удаленной точки для общественных объектов не должны превышать 9%. Что касается возможных потерь в месте ввода линии к конечному пользователю, то этот показатель должен составлять не более 4%.

В случае отклонения от указанных пределов возможны следующие последствия:

Энергозависимое оборудование не сможет нормально функционировать.
При низком напряжении на входе возможен отказ в работе электроприборов.
Токовая нагрузка не будет распределяться равномерно между потребителями.

К характеристикам ЛЭП предъявляются высокие требования. При их проектировании необходимо рассчитать возможные потери не только в магистральных сетях, но и вторичных.

Сокращение потерь

Вполне очевидно, что потери зависят от длины проводника в магистрали. Чем этот параметр выше, тем сильнее упадет напряжение. Для сокращения потерь можно использовать несколько методов:

Увеличить сечение проводника для равномерного распределения нагрузки на линии.
Уменьшить длину кабеля, что не всегда возможно.
Снизить мощность тока, передаваемого по проводу большой протяженности.

Последний способ отлично работает в электросетях, имеющих несколько резервных линий. Также следует помнить, что напряжение может падать при условии увеличения температуры кабеля. Если во время прокладки кабеля использовать дополнительные мероприятия по теплоизоляции, то потери можно сократить.

В энергетической отрасли расчет падения напряжения на магистрали является одной из важнейших задач. Если все вычисления были проведены грамотно, то у потребителя не возникнет проблем с эксплуатацией электрооборудования.

Калькулятор потерь мощности в кабеле, Формула, Расчет — Электрическое напряжение

Расчет потерь в кабеле

Расчет потерь в кабеле является очень важным параметром, который проектировщик использует при выборе силового кабеля для конкретной электроустановки. Потери мощности в кабеле известны как потери в кабеле.

Как правило, жилы силового кабеля изготавливаются из алюминия или меди. Медь и алюминий имеют определенное сопротивление в соответствии с указанным удельным сопротивлением. Удельное сопротивление меди около 59% меньше удельного сопротивления алюминия. Следовательно, медный проводник имеет меньшее сопротивление по сравнению с алюминиевым проводником.

При протекании тока по жилам кабеля имеют место потери тепла I ² Р. Потери тепла в кабеле зависят от силы тока и сопротивления проводника. Сопротивление кабеля зависит от его длины и площади поперечного сечения. Таким образом, потери тепла в кабеле зависят от следующих эксплуатационных и конструктивных характеристик кабеля.

Cable length
Cross-section area of conductor
Specific resistivity of the material
Current
Number of cores

Cable Power Loss Formula

For a Single Core Cable

For N жил Кабель

Таким образом, потери мощности в кабеле P _потери в киловаттах равны 1000-кратному квадрату тока (ампер), удельному сопротивлению (Ом-метр), количеству жил, деленному на сечение площадь сечения (кв. мм) проводника.

Калькулятор потерь в кабеле

Заполните необходимые данные в поля ниже и нажмите кнопку расчета, чтобы найти потери в кабеле. Для нового расчета сбросьте предыдущие данные и введите свежие данные для расчета потери мощности.

[CP_CALCULATED_FIELDS идентификатор = «8»]

С помощью приведенного выше калькулятора мы можем рассчитать потери мощности в многожильном кабеле, умножив количество жил на потери мощности в одножильном кабеле, если оба типа кабеля пропускают один и тот же ток.

Как правило, при электромонтаже мы используем медные и алюминиевые кабели. Удельное сопротивление медного и алюминиевого кабеля составляет;

Медь – 1,68×10 ⁻⁸ Ом-метр
Алюминий – 2,82×10 ⁻⁸ Ом-метр

Решенная задача о потере мощности кабеля

Кабель имеет следующие данные.

Количество жил – 3
Площадь поперечного сечения – 70 кв. мм
Материал жил кабеля – алюминий ( Удельное сопротивление -2,82×10 ⁻⁸ Ом-метр)
Длина кабеля – 1000 метров

По кабелю протекает ток силой 60 ампер. Рассчитайте потери мощности в кабеле.

Важный момент- Сопротивление кабеля зависит от повышения температуры. Если кабель пропускает ток, превышающий его номинальный, это увеличивает температуру. Следовательно, сопротивление проводника увеличивается, что еще больше увеличивает потери в кабеле.

Распределенная акустическая система Калькулятор потерь в кабеле

Перейти к калькулятору

Этот калькулятор поможет вам определить потери в кабеле в распределенных акустических системах (также известных как 100-вольтовые или 70-вольтовые акустические системы). Введя размер и длину кабеля, а также количество и характеристики динамиков, он рассчитает потери в SPL (дБ), напряжении и ваттах. Он даже рассчитывает результирующий уровень звукового давления в дБ для целевой аудитории. Все, что вам нужно сделать, это заполнить белые клетки в калькуляторе.

Сначала выберите единицы измерения : либо «метры и мм²», либо «футы и AWG». В большинстве стран используется метрическая система, то есть длина кабеля измеряется в метрах, а размер кабеля — в мм². В США не используются метрические единицы, поэтому выберите «Футы и AWG» — длина кабеля будет указана в футах, и появится дополнительное поле, позволяющее выбрать толщину кабеля в AWG.

Затем пройдите вниз по верхней таблице:

Общее количество подключенных громкоговорителей в кабельной трассе.

Настройки ответвлений на динамиках : Большинство динамиков для распределенных акустических систем имеют способ выбора различных ответвлений или мощности для динамика. Обычно это выражается в ваттах.

Чувствительность динамиков : необязательно, но используется для расчета уровня звукового давления в целевой аудитории. Обычно он указывается в характеристиках динамиков. Например, в характеристиках потолочного громкоговорителя может быть указано «Чувствительность: 90 дБ (1 Вт/1 м)».

Расстояние от громкоговорителя до цели аудитория: Это также необязательно и используется для расчета потерь SPL в воздухе от динамика до целевой аудитории. Для потолочного громкоговорителя это может быть всего 1 метр или около того от потолка до стоящего человека. Для динамика на открытом воздухе это может быть 10 или 20 метров и более.

Общая длина кабеля : общая длина кабеля от усилителя до последнего динамика.

Длина кабеля питания до первого динамика не требует пояснений. Это длина кабеля от усилителя до первого динамика. Затем калькулятор предполагает, что количество динамиков равномерно распределено по оставшейся длине кабеля.

Максимальное напряжение распределенной системы относится к усилителю. Его выход будет рассчитан на 100 вольт, или 70 вольт, или, возможно, 50 или 25 вольт.

Кабель c.s.a. : Это важная цифра, поскольку все расчеты сопротивления кабеля основаны на площади поперечного сечения (c.s.a.) кабеля. Это удобно для пользователей, использующих метрическую систему измерения, поскольку кабели классифицируются в зависимости от их поперечного сечения. Для других пользователей, которые привыкли сортировать свои кабели в соответствии с номером AWG, калькулятор подставит для вас c.s.a. (на основе выбранного номера AWG).

После того, как все эти входные данные введены, результаты немедленно вычисляются (на самом деле они вычисляются после каждого ввода или изменения). См. примечания ниже, если вам нужна помощь в интерпретации результатов. Для тех, кому нужно знать математику этого калькулятора, это объясняется в конце этой статьи.

Примечание. Калькулятор лучше всего просматривать в альбомной ориентации на телефонах и небольших экранах.0142

Добавлено в корзину

Цены в долларах США

Что означают результаты большой мощности, то вам не нужно слишком беспокоиться о размере кабеля.

Однако, если у вас длинные кабели, много динамиков или динамики высокой мощности: вам может потребоваться уменьшить длину кабеля, увеличить размер кабеля, уменьшить количество динамиков и/или уменьшить отвод мощности на каждом из динамиков.

Общая нагрузка динамиков и кабеля показывает общую нагрузку на усилитель в омах. Затем рассчитывается соответствующая мощность от усилителя. Эта цифра будет меньше, чем простой расчет количества динамиков, умноженный на мощность каждого динамика. Это связано с тем, что сопротивление кабеля добавляется к импедансу динамика, что уменьшает ток от усилителя, что снижает общую выходную мощность усилителя. Усилитель должен справиться с этой общей нагрузкой. Хорошая практика требует, чтобы вы использовали усилитель на 20-25% больше, чем общая нагрузка.

Общее сопротивление кабеля предназначено только для информации.

Максимальный ток в кабеле питания полезен для определения способности выбранного кабеля проводить этот ток.

Разница SPL между первым и последним динамиком поможет определить, нужно ли вам использовать кабель большего размера или нет. Многие системы справятся с разницей до 6 дБ (+/-3 дБ). Любая разница, превышающая 6 дБ, станет заметной для многих пользователей.

Затем результаты для различных динамиков заносятся в таблицу. Спикер №1 — первый спикер. Результаты также показаны для последнего выступающего и среднего выступающего. Хотя номер среднего выступающего можно изменить, чтобы увидеть результаты любого выступающего между первым и последним выступающим.

Результат Максимальный SPL определяется чувствительностью динамика, потерями SPL в воздухе между динамиком и целевой аудиторией плюс усиление динамика на 1 Вт.

Наконец, показан график, показывающий рассчитанные потери в кабеле распределенной акустической системы.

Допущения для этой распределенной акустической системы Калькулятор потерь в кабеле

Этот калькулятор использует несколько допущений:

Калькулятор предполагает, что удельное сопротивление медного кабеля составляет 1,724 x 10 ^-8 Ом·м. Это может немного отличаться между одножильным или многожильным кабелем. Также не все медные кабели представляют собой чистую медь, которая незначительно изменяет удельное сопротивление, как и температура. Хотя на практике эти различия мало повлияют на результаты.
Калькулятор предполагает, что динамики равномерно распределены по длине кабеля (после кабеля питания). Если громкоговорители распределены неравномерно, в большинстве случаев разница в результатах снова будет незначительной.
Расчет потери SPL в воздухе между динамиком и целевой аудиторией предполагает неотражающее пространство (например, на открытом воздухе). В помещениях с отражающими стенами потери могут быть на 6 дБ меньше. Однако потери по-прежнему будут относительно одинаковыми для всех динамиков.
Этот калькулятор потерь в кабеле распределенной системы динамиков предполагает, что все динамики настроены на одинаковую мощность (в ваттах) и на всем протяжении кабеля используется кабель одного размера. Изменение этих предположений выходит за рамки этого калькулятора.

Дополнительная информация

Для получения дополнительной информации о распределенных акустических системах, также известных как 100-вольтовые или 70-вольтовые акустические системы, прочитайте статью Общие сведения о распределенных акустических системах

Расчеты, используемые в калькуляторе потерь в кабеле распределенной акустической системы

Вам нужно прочитать это только в том случае, если вы хотите знать математику или вас интересуют принципы расчетов. Существует ряд шагов, связанных с расчетом потерь в кабеле любой цепи.

Расчет сопротивления кабеля

Первый шаг включает расчет сопротивления каждой секции кабеля. Сопротивление любого кабеля определяется длиной кабеля, толщиной кабеля и удельным сопротивлением кабеля.

Площадь поперечного сечения (c.s.a.) кабеля является мерой толщины кабеля. В метрической системе кабели классифицируются по их поперечному сечению. Например: 0,75 мм ² или 2,5 мм ² .

неметрического кабеля преобразуется из номера AWG (калибра №) в мм ² по следующей формуле:

c.s.a. в мм ² = 0,012668 × 92 ^{(36-калибр №)/19,5}

Удельное сопротивление — это название собственного сопротивления любого материала. Для меди удельное сопротивление составляет 1,724 х 10 9 .0011 -8 Ом·м. Для практических расчетов потерь в кабеле просто умножьте удельное сопротивление на 10, а затем разделите его на квадратное сечение. (в мм ² ), чтобы получить сопротивление на тысячу метров. Например: допустим, сечение медного кабеля составляет 2 мм ² :

1,724 x 10 = 17,24, деленное на 2 = 8,62 Ом на тысячу метров.

Если длина кабеля составляет 100 метров, то сопротивление кабеля диаметром 2 мм ² будет равно 8,62 Ом, деленное на 10 (100 метров составляют 1/10 от 1000 метров). То есть: Сопротивление 100 метров 2мм ² кабеля 8,62 разделить на 10 = 0,862 Ом

Важно отметить, что это сопротивление кабеля относится к одному медному проводнику. Акустические кабели имеют два провода, поэтому для корректных расчетов это сопротивление необходимо удвоить. Когда у вас есть сопротивление кабеля любой длины, вы можете рассчитать потери в этом кабеле.

Расчет потерь в кабеле

Существует два способа расчета потерь в кабеле. Оба способа требуют, чтобы вы знали общее сопротивление цепи. Рассмотрим для начала простую эквивалентную схему: усилитель с выходным напряжением 10 вольт, динамик с сопротивлением 8 Ом и кабель с общим сопротивлением 2 Ом

Из приведенной выше диаграммы видно, что общая нагрузка на усилитель составляет 10 Ом (8+2). Закон Ома позволяет нам рассчитать ток в этой цепи, разделив напряжение на сопротивление. То есть 10 вольт, деленные на 10 Ом, дают 1 ампер, протекающий по цепи.

Теперь, когда сила тока известна, вы можете использовать закон Ома для расчета потери напряжения в кабеле и результирующего напряжения на динамике.

Для этого просто умножьте силу тока (1 ампер) на сопротивление. Таким образом, потери в кабеле будут 1 х 2 = 2 вольта, а напряжение на динамике будет 8 вольт. Это напряжение указано в таблице как «Максимальное напряжение на динамике».

Другой способ легко рассчитать потери напряжения в кабеле и/или напряжение громкоговорителей — просто использовать коэффициенты. Напряжение на динамике можно получить, используя отношение импеданса динамика к общему сопротивлению цепи. Для нашего примера выше соотношение составляет 8:10, или 4:5, или 4/5, или 0,8. Следовательно, напряжение на динамике будет 10 вольт x 0,8, что равно 8 вольтам. Этот метод используется в калькуляторе потерь в кабеле распределенной акустической системы. Как видите, любой метод дает одинаковый результат, однако второй метод не требует расчета тока в каждой цепи.

Расчет максимальной мощности на динамике

Максимальную мощность на каждом динамике можно легко рассчитать, поскольку теперь известны напряжение на динамике и импеданс динамика.

Динамик Мощность = квадрат напряжения, деленный на импеданс

В нашем простом примере напряжение на динамике составляет 8 вольт. Импеданс 8 Ом. Таким образом, максимальная мощность, доступная динамику, равна 8 умножить на 8 (64) разделить на 8 = 8 Вт. В калькуляторе потерь в кабеле распределенной акустической системы это число, указанное для каждого динамика в параметре «Максимальная мощность на динамике».

Расчет потерь в дБ

Потери в децибелах (дБ) в динамике из-за потерь в кабеле представляют собой расчет коэффициентов. Можно использовать либо отношение сопротивления, либо отношение напряжения, поскольку оба отношения одинаковы.

Формула для расчета децибел может показаться сложной, но для современных калькуляторов она не слишком сложна — для этого нужна только функция «логарифм». Калькуляторы на большинстве смартфонов и компьютеров имеют доступную функцию журнала, хотя вам может потребоваться вызвать опцию инженерного калькулятора.

Потери в децибелах в динамике = 20 раз Log(ratio)

В нашем простом примере отношение напряжения динамика к общему напряжению (или импеданса динамика к общему сопротивлению) равно 0,8. Используя калькулятор, log 0,8 = -0,0969 умножить на 20 = -1,9 дБ. В калькуляторе потерь в кабеле распределенной акустической системы это число, указанное для каждого динамика для «потери SPL из-за кабеля». Это потери SPL от динамика по сравнению со схемой без потерь в кабеле.

Расчеты для нескольких громкоговорителей

Хотя приведенный выше пример прост, он демонстрирует принципы определения потерь в кабеле с одним или несколькими громкоговорителями. Для каждого дополнительного динамика требуются те же расчеты, что и выше. Есть два основных отличия. Во-первых, начальным напряжением для следующего динамика будет рассчитанное напряжение предыдущего динамика.

Второе отличие заключается в том, как определить общее сопротивление для расчета каждого динамика. Как видно на приведенной выше диаграмме, определить общее сопротивление непросто. По этой причине принято определять общее сопротивление в цепи на основе общей нагрузки громкоговорителей. То есть, если динамиков 20, по 30 Вт каждый, то общая нагрузка будет 600 Вт. Используя закон Ома, общий импеданс для 100-вольтового усилителя можно рассчитать как 16,67 Ом (квадрат напряжения, деленный на мощность).

В качестве альтернативы, импеданс одного динамика можно рассчитать равным 333,33 Ом (опять же квадрат напряжения (100 вольт), деленный на мощность (30 ватт)). Общее сопротивление 16 динамиков по 333,33 Ом, включенных параллельно, можно рассчитать как 16,67 Ом.

Этот показатель можно использовать для расчета тока в кабеле до первого динамика и, следовательно, потерь напряжения в кабеле и напряжения на динамике. Однако ток (и потеря напряжения) будет уменьшаться для каждого динамика по мере уменьшения количества динамиков. Так ток в кабеле до 2-го динамика будет определяться импедансом остальных 19динамики параллельно. Ток третьего кабеля будет определяться импедансом оставшихся 18 динамиков, включенных параллельно. И так далее. Этот метод использовался в первой версии калькулятора потерь в кабеле распределенной акустической системы.

Версия 1.

2 Изменения

Основным изменением в версии 1.2 калькулятора является включение сопротивления кабеля в расчет общей нагрузки на усилитель и в расчет общего сопротивления для каждого динамика. В первой версии просто использовалась расчетная нагрузка, определяемая импедансом динамика (как описано выше). Однако, как видно на приведенной выше диаграмме, если сопротивление кабеля является значительным, оно будет иметь некоторое влияние на общее сопротивление и, следовательно, на общую нагрузку, ток и потери.

В версии 1.2 разница в уровнях между динамиками обычно составляет менее 0,5 дБ по сравнению с первой версией. Однако сопротивление/импеданс усилителя увеличивается, поэтому требования к мощности и току усилителя немного снижаются. Следовательно, общие потери SPL немного меньше.

Дальнейшее чтение

Раскрытие информации: Если вы покупаете по этим ссылкам Amazon, Джефф получает небольшую комиссию с каждой продажи.