Как рассчитать сопротивление медного провода. От чего зависит сопротивление проводника. Таблицы сопротивления медных проводов разного сечения. Практическое применение знаний о сопротивлении проводов в электротехнике.
Что такое сопротивление проводника и от чего оно зависит
Сопротивление проводника — это его способность препятствовать прохождению электрического тока. Основные факторы, влияющие на сопротивление провода:
- Материал проводника. У меди одно из самых низких удельных сопротивлений среди металлов.
- Длина провода. Чем длиннее провод, тем выше его сопротивление.
- Площадь поперечного сечения. Чем толще провод, тем ниже сопротивление.
- Температура. При нагреве сопротивление металлов увеличивается.
Сопротивление измеряется в Омах (Ом). Для расчета сопротивления проводника используется формула:
R = ρL/S
где R — сопротивление, ρ — удельное сопротивление материала, L — длина провода, S — площадь сечения.
Способы расчета сопротивления медного провода
Существует несколько способов определить сопротивление медного проводника:
- По таблицам. Самый простой способ — воспользоваться готовыми таблицами сопротивлений для проводов разного сечения.
- С помощью онлайн-калькуляторов. Удобный инструмент, позволяющий быстро рассчитать сопротивление при известных параметрах провода.
- Расчет по формуле. Для точных вычислений используется формула R = ρL/S.
- Измерение мультиметром. Позволяет определить реальное сопротивление конкретного отрезка провода.
Какой способ выбрать? Для быстрой оценки подойдут таблицы или калькуляторы. Для проектирования электросетей рекомендуется использовать расчет по формуле. А для проверки готовой проводки оптимально прямое измерение.
Таблицы сопротивления медных проводов
Ниже приведены таблицы, позволяющие быстро определить сопротивление медных проводов разного сечения:
| Сечение провода, мм² | Сопротивление, Ом/км |
|---|---|
| 0.5 | 36 |
| 0.75 | 24 |
| 1.0 | 18 |
| 1.5 | 12 |
| 2.5 | 7.2 |
| 4.0 | 4.5 |
| 6.0 | 3.0 |
Для более точных расчетов рекомендуется использовать формулу с учетом удельного сопротивления меди ρ = 0,0172 Ом·мм²/м.
Практическое применение знаний о сопротивлении проводов
Понимание сопротивления проводников критически важно во многих областях электротехники:
- Расчет потерь напряжения в длинных линиях электропередачи
- Выбор сечения проводов при проектировании электропроводки
- Определение допустимых токовых нагрузок на кабели
- Расчет нагрева проводов при протекании тока
- Проектирование электронных схем
Как правильно учитывать сопротивление проводов? Рассмотрим на примере.
Пример расчета падения напряжения
Задача: Определить падение напряжения в медном проводе сечением 2,5 мм² и длиной 50 м при токе 10 А.
Решение:
- Находим сопротивление провода: R = 0,0172 * 50 / 2,5 = 0,344 Ом
- Рассчитываем падение напряжения: ΔU = I * R = 10 * 0,344 = 3,44 В
Вывод: В данном проводе будет теряться 3,44 В. Это необходимо учитывать при проектировании сети.
Влияние температуры на сопротивление медных проводов
Важно помнить, что сопротивление медных проводов зависит от температуры. При нагреве сопротивление увеличивается. Это явление описывается температурным коэффициентом сопротивления.
Для меди температурный коэффициент составляет 0,004 на градус Цельсия. Это означает, что при нагреве на 1°C сопротивление медного провода увеличивается на 0,4%.
Как это учитывать на практике? Рассмотрим пример.
Пример расчета изменения сопротивления при нагреве
Задача: Определить, как изменится сопротивление медного провода при нагреве с 20°C до 60°C.
Решение:
- Находим изменение температуры: ΔT = 60 — 20 = 40°C
- Рассчитываем изменение сопротивления: ΔR = 0,004 * 40 = 0,16 или 16%
Вывод: При нагреве на 40°C сопротивление медного провода увеличится на 16%. Это необходимо учитывать при проектировании электросетей, особенно для проводов с высокой токовой нагрузкой.
Сравнение сопротивления медных и алюминиевых проводов
Медь и алюминий — два наиболее распространенных материала для изготовления электрических проводов. Как они соотносятся по сопротивлению?
- Удельное сопротивление меди: 0,0172 Ом·мм²/м
- Удельное сопротивление алюминия: 0,0283 Ом·мм²/м
Как видим, удельное сопротивление алюминия примерно в 1,65 раз выше, чем у меди. Это означает, что для получения одинакового сопротивления, алюминиевый провод должен иметь в 1,65 раз большее сечение, чем медный.
Какие выводы можно сделать?
- Медные провода обеспечивают меньшие потери при передаче электроэнергии
- При одинаковом сечении медный провод может пропускать больший ток
- Алюминиевые провода дешевле, но требуют большего сечения
Выбор между медью и алюминием зависит от конкретного применения и экономических факторов.
Методы снижения сопротивления в электрических цепях
В некоторых случаях возникает необходимость снизить сопротивление участка электрической цепи. Какие методы для этого существуют?
- Увеличение сечения провода. Чем толще провод, тем ниже его сопротивление.
- Уменьшение длины провода. Сопротивление прямо пропорционально длине.
- Параллельное подключение проводников. Общее сопротивление при этом уменьшается.
- Использование материалов с меньшим удельным сопротивлением, например, замена алюминия на медь.
- Снижение рабочей температуры проводника, если это возможно.
Какой метод выбрать? Это зависит от конкретной ситуации. Часто применяют комбинацию нескольких методов для достижения оптимального результата.
Заключение
Понимание принципов расчета сопротивления медных проводов — важный навык для любого специалиста в области электротехники. Правильный учет сопротивления позволяет проектировать эффективные и безопасные электрические сети, оптимизировать расход материалов и снижать потери при передаче электроэнергии.
Помните, что сопротивление — это лишь один из параметров, которые нужно учитывать при работе с электрическими системами. Всегда соблюдайте правила безопасности и обращайтесь к профессионалам при решении сложных задач.
Потери в проводах, подбор сечения кабеля. Падение напряжения.
Сопротивление проводов
Любой провод, как известно обладает электрическим сопротивлением. У медных проводов сопротивление меньше, чем у алюминиевых, но все равно оно есть. Оно будет зависеть от длины и толщины провода, а также от материала провода. Рассчитать сопротивление можно по следующей формуле:
Рисунок 2 — Формула рассчета сопротивления.
Где р – это удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод. Для меди это 0,178 Ом*мм2/м, l – длина провода, а S – его площадь сечения.
Мощность, рассеиваемая в проводах. Нагрев проводов
Так как абсолютно любой провод имеет сопротивление, то в любой цепи, он тоже будетвыступать в качестве нагрузки. А значит, будет рассеивать и определенную мощность, которая будет зависеть от сопротивления провода и величины протекающего через него тока.
В данном случае, рассеиваемую мощность можно рассчитать так:
Рисунок 3 — Формула рассчета рассеиваемой мощности.
Куда же девается эта мощность, раз она не доходит до потребителя? Она превращается в тепло, то есть наши провода нагреваются. Если нагрев слишком сильный, то это может даже привести к расплавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.
Подбор сечения кабеля
| Сечение кабеля мм2 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 4,0 | 6,0 | 10,0 | 16,0 | 25,0 | 35,0 |
Таблица 1 — Сечение кабеля.
Чтобы этого не произошло, нужно правильно подобрать сечение кабеля. Кабели выпускаются нескольких стандартных сечений, а для подбора медного провода можно пользоваться простым соотношением:
на каждые 10А протекающего тока должно приходиться не менее 1 мм2 сечения провода.
Таким образом, при токе 18А, нужно использовать кабель 2мм2, а при 0,6А – 0,75мм2.
На рынке вы можете найти огромное разнообразие проводов, шнуров и кабелей, различающихся материалом, толщиной, количеством и расположением жил, материалом, толщиной и количеством слоев изоляции. Здесь надо смотреть в первую очередь на материал кабеля, лучше использовать медный. Второй по значимости параметр – это условия производства. Если кабель изготовлен по ГОСТ (государственный стандарт), то его сечение будет соответствовать заявленному. Если же он произведен согласно ТУ (технические условия), то его сечение может быть аж в полтора раза меньше. Если по такому проводу пустить ток, на который вы его рассчитали, то он может перегреться со всеми вытекающими последствиями.
Потери в проводах
Теперь мы понимаем, что любые соединительные провода от источника до потребителя – это тоже своего рода потребители, подключенные последовательно, а значит, напряжение будет распределяться между потребителем и проводами. То есть, если напряжение источника питания – 12В, то на проводах мы можем потерять несколько вольт, и чем длиннее провода и больше ток, тем меньше достанется нашему потребителю (например светодиодной ленте). Простейший способ рассчитать эти потери – по закону Ома. Нам известен ток, который потребляет нагрузка (либо мы можем его посчитать, исходя из ее мощности и напряжения), и нам известно сопротивление провода (которое мы можем посчитать по формуле выше). Отсюда легко находим напряжение, которое «скушают» провода. Только не забывайте при расчете, что учитывать нужно длину обоих проводов между источником и потребителем.
Для снижения потерь важно запомнить:
- Чем тоньше и длиннее провода, тем больше в них потери.
По возможности, провода нужно делать толстыми и короткими.
- С увеличением тока, квадратично растут потери. А так как при одинаковой мощности, чем выше напряжение, тем меньше ток (см урок 1а), то для уменьшения потерь можно использовать систему, рассчитанную на большее напряжение (например вместо 12В использовать 24). Этим активно пользуются энергетики, передавая электричество от электростанций на большие расстояния с помощью высоковольтных линий, а уже на месте понижая их до привычных 220В.
По возможности, провода нужно делать толстыми и короткими.Вопросы для самопроверки:
- Подберите сечение провода для подключения прибора на 24В, мощностью 300Вт.
- У вас есть медный провод длиной 10 метров и сечением 1мм2, по которому течет ток 8А. Какое напряжение окажется на конце провода, если его начало подключено кблоку питания на 12 Вольт? Какая мощность выделится на этом проводе?
10.26.2022
Наша компания участвует в выставке Art Dom 2022
Новости
06.
03.2022
Светодиодные модули. Устройство. Виды модулей. Монтаж и подключение
Освещение в квартире
06.03.2022
ТОП 6 идей по использованию светодиодной ленты SWG в интерьере
Освещение в квартире
06.03.2022
220В лента, особенности подключения и монтажа
Освещение в квартире
06.03.2022
Освещение для большого офиса в центре Москвы: подбор и особенности
Освещение в квартире
06.03.2022
НЕСКУЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ЗАГОРОДНОГО ДОМА
Освещение в квартире
06.03.2022
ОСВЕЩЕНИЕ ФИТНЕС ЦЕНТРА
Освещение в квартире
06.02.2022
Почему нет бина на RGB ленте?
Освещение в квартире
04.29.2022
Сколько светильников нужно в офис, размеры которого заставляют сотрудников ездить на самокатах?
Вопрос-ответ
04.29.2022
Традиционные источники света (лампы). Их питание и диммирование
Освещение в квартире
04.
28.2022
Слои освещения на примере кухонной зоны
Освещение в квартире
04.27.2022
Блоки питания. Требования по безопасности, особенности подключения и монтажа
Освещение в квартире
Спасибо,
ваша заявка принята!
Подписаться на рассылку
Ваш e-mail*
Согласен на обработку персональных данных
Спасибо,
за подписку!
Расчет длины провода по сопротивлению. Сопротивление медного провода
Когда производится расчет сечения кабеля, то в частном домостроении или в квартирах для определения этой величины используются два показателя: потребляемая мощность сети и сила тока, проходящая по разводке. Сопротивление в данном случае роли не играет. Все дело в небольшой длине проводов. А вот если длина линии электропередач достаточно большая, то без определения данного показателя здесь не обойтись.
К примеру, на начале участка напряжение будет 220-2240 вольт, а на конце уже заниженное 200-220 вольт. А так как все чаще в проводке используются медные кабели и провода, то наша задача в этой статье рассмотреть сопротивление медного провода (таблица сопротивления проводов будет ниже приложена).
Что нам дает сопротивление в общем? В принципе, с его помощью можно узнать параметры используемого провода или материал, из которого он изготовлен. К примеру, если для прокладки линии электропередачи использовался скрытый способ, то зная сопротивление линии, можно точно сказать, какой она длины. Ведь часто прокладка производится под землей и непрямолинейным способом. Или еще один вариант, зная длину участка и его сопротивление можно подсчитать диаметр используемого кабеля, а через него и его сечение. Плюс, зная данную величину, можно узнать материал, из которого этот провод был изготовлен. Это все говорит о том, что не стоит сбрасывать со счетов данный показатель.
Все это касалось электрической проводки, но когда дело касается электроники, то в этой области без определения сопротивления и сопоставления его с другими параметрами не обойтись.
В некоторых случаях данный параметр может сыграть решающую роль, даже неправильный подбор провода по сопротивлению может привести к тому, что подключаемый к такому проводнику прибор просто не будет работать. К примеру, если к блоку питания обычного компьютера подключить очень тонкий провод. Напряжение в таком проводнике станет низким, не намного, но этого будет хватать, чтобы компьютер работал некорректно.
От чего зависит сопротивление
Так как мы говорим о медном проводе, то первое от чего зависит этот физический параметр, это медь, то есть, сырьевой материал. Второе – это размеры проводника, а, точнее, его диаметр или сечение (обе величины связаны между собой формулой).
Конечно, есть дополнительные физические величины, которые влияют на сопротивление проводника. К примеру, температура окружающей среды. Ведь известно, что при повышении температуры самого провода, его сопротивление увеличивается. А так как этот показатель находится в обратной зависимости от силы (плотность) тока, соответственно ток при повышении сопротивления, наоборот, снижается.
Правда, это относится к тем металлам, которые являются обладателями положительного температурного коэффициента. Для примера можно привести сплав вольфрама, который используется для нити накала лампочки. Такому материалу изменения силы (плотность) тока не страшны при высоком нагреве, потому что этот металл обладает отрицательным температурным коэффициентом.
Расчет сопротивления
Сегодня все сделано для человека. И даже такой простой расчет можно сделать несколькими способами. Есть простые, есть сложные. Начнем с простых.
Первый вариант табличный. В чем его простота? К примеру, таблица на нижнем рисунке.
Здесь все четко показано и взаимосвязано. Зная определенные размеры медного провода, можно определить его сопротивление и силу тока, которую провод может выдержать. Или, наоборот, имея в наличие показатели сопротивления или силы (плотность) тока, которые, кстати, можно определить мультиметром, можно легко определить сечение или диаметр проводника. Данный вариант самый удобный, таблицы можно найти в свободном доступе в интернете.
Второй способ определения – с помощью калькулятора (онлайн). Таких интернетовских приспособлений великое множество, работать с ними удобно и легко. Можно в такой калькулятор вставлять физические величины медного проводника и получать размерные показатели, или, наоборот. Правда, основная масса таких калькуляторов в своей программе имеет одно стандартное значение – это удельное сопротивление меди, равное 0,0172 Ом·мм²/м.
И самый сложный вариант расчета – это провести его своими руками, используя формулу. Вот она: R=pl/S, где:
- р – это то самое удельное сопротивление меди;
- l – длина медного провода;
- S – его сечение.
Хотелось бы отметить, что медь обладает одним из самых низких удельных сопротивлений. Ниже него только серебро – 0,016.
Определить сечение проводника можно через формулу, где основным параметром является его диаметр. А вот определить диаметр можно разными способами, кстати, такая статья на нашем сайте есть, можете прочитать и получить полную и достоверную информацию.
Раз будет меньше эта величина, во столько раз понизится сопротивление проводника.
Если есть такая возможность, уменьшите длину проводника, который используется в цепи. Сопротивление прямо пропорционально длине проводника. Если укоротить проводник в n раз, то сопротивление понизится во столько же раз.
Увеличьте площадь поперечного сечения проводника. Установите проводник с большим поперечным сечением или соедините несколько проводников параллельно в пучок проводов. Во сколько раз увеличится площадь поперечного сечения проводника, во столько раз понизится сопротивление проводника.
Можно комбинировать эти способы. Например, чтобы понизить сопротивление проводника в 16 раз, заменяем его проводником, удельное сопротивление в 2 раза меньше, уменьшаем в 2 раза его длину, а площадь поперечного сечения в 4 раза.
Чтобы уменьшить сопротивление на участке цепи, присоедините к нему параллельно еще одно сопротивление , величину которого рассчитайте.
Учитывайте, что при параллельном соединении, сопротивление участка цепи всегда меньше самого малого сопротивления, находящегося в параллельных ветках. Рассчитайте необходимое сопротивление , которое нужно присоединить параллельно. Для этого измерьте сопротивление участка цепи R1. Определите то сопротивление , которое должно на нем быть – R. После этого определите сопротивление R2, которое нужно присоединить к сопротивлению R1 параллельно. Для этого найдите произведение сопротивлений R и R1 и поделите на разность R1 и R (R2 = R R1 / (R1 — R)). Учитывайте, что по условию, R1 всегда больше R.
Сопротивление — это некая способность элемента электрической цепи препятствовать прохождению по нему электрического тока. Им обладают различные материалы, например, медь, железо и нихром. Общее сопротивление — это сопротивление всей электрической цепи в целом. Оно измеряется в Омах. Нужно знать сопротивление цепи для оценки токов короткого замыкания и выбора коммутационных аппаратов.
Вам понадобится
- Омметр, измерительный мост, калькулятор.
Инструкция
Для начала определите, как подключены элементы электрической цепи по отношению друг к другу, так как это влияет на подсчет общего сопротивления. Проводники могут находиться в последовательном или параллельном подключении. Последовательное соединение — это такое соединение, когда все элементы связаны так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла, а параллельное соединение — это такое соединение, когда все элементы цепи объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами.
Если вы определили, что проводники в электрической цепи подключены последовательно, найти полное сопротивление не составит труда. Просто сложите сопротивления всех элементов . Если вам не дано сопротивление каждого проводника, но даны их напряжения и сила тока какого-либо элемента цепи, то, сложив все напряжения, вы узнаете общее напряжение. Силы тока каждого элемента при последовательном соединении равны, то есть и общая сила тока во всей цепи равна силе тока любого проводника данной цепочки .
И тогда, чтобы найти полное сопротивление, разделите общее напряжение на силу тока.
Если же элементы подключены параллельно, то общее сопротивление можно найти следующим способом: перемножьте сопротивления всех проводников и разделите на их сумму. Если вам не дано сопротивление каждого элемента, но даны их силы тока и напряжение какого-либо элемента цепи, то, сложив все силы тока, вы узнаете общую. Напряжения каждого элемента при параллельном соединении равны, то есть и общее напряжение во всей цепи равно напряжению любого проводника данной цепочки. И тогда, чтобы найти полное сопротивление, разделите напряжение на общую силу тока.
Чтобы определить общее сопротивление электрической цепи, воспользуйтесь такими измерительными приборами , как омметр и измерительный мост. Они помогут вам определить электрические активные сопротивления.
Полезный совет
Обязательно определяйте способ подключения элементов в электрической цепи, так как именно от него зависит правильный подсчет общего сопротивления!
Источники:
- рассчитать сопротивление цепи в 2017
Сопротивление провода показывает то, насколько он препятствует прохождению электрического тока.
Измерьте его при помощи тестера, переключенного в режим работы омметра. Если такой возможности нет, можно рассчитать его разными способами.
Вам понадобится
- — тестер;
- — линейка или рулетка;
- — калькулятор.
Инструкция
Измерьте сопротивление провода . Для этого к его концам присоедините тестер, включенный в режим работы омметра. На экране прибора появится электрическое сопротивление провода в Омах или кратных им величинах, в зависимости от настроек прибора. Провод при этом должен быть отключен от источника тока.
Рассчитайте сопротивление при помощи тестера, который работает в режиме амперметра и вольтметра. Если провод является участком электрической цепи, подключите ее к источнику тока. К концам провода параллельно присоедините тестер, включенный в режим работы вольтметра. Измерьте падение напряжения на проводе в вольтах.
Переключите тестер в режим работы амперметра и включите его в цепь последовательно.
Получите значение силы тока в цепи в амперах. Используя соотношение, полученное из закона Ома, найдите электрическое сопротивление проводника. Для этого поделите значение напряжения U на силу тока I, R=U/I.
Пример. Измерение показало, что при падении напряжения на проводнике 24 В, сила тока в нем составляет 1,2 А. Определите его сопротивление. Найдите отношение напряжения к силе тока R=24/1,2=20 Ом.
Найдите сопротивление провода , не подключая его к источнику тока. Узнайте, из какого материала сделан провод. В специализированной таблице найдите удельное сопротивление этого материала в Ом∙мм2/м.
Рассчитайте сечение провода , если оно не указано изначально. Для этого очистьте его от изоляции, если он изолирован, и измерьте диаметр токопроводящей жилы в мм. Определите ее радиус, поделив диаметр на число 2. Определите сечение провода , умножив число π≈3,14 на квадрат радиуса жилы.
С помощью линейки или рулетки измерьте длину провода в метрах .
Рассчитайте сопротивление провода , умножив удельное сопротивление материала ρ на длину проводника l. Поделите результат на его сечение S, R=ρ∙l/S.
Пример. Найдите сопротивление медного провода диаметром 0,4 мм длиной 100 м. Удельное сопротивление меди равно 0,0175 Ом∙мм2/м. Радиус провода равен 0,4/2=0,2 мм. Сечение S=3,14∙0,2²=0,1256 мм². Рассчитайте сопротивление по формуле R=0,0175∙100/0,1256≈14 Ом.
Источники:
- сопротивление медного провода
Если замкнуть электрическую цепь, создав на ее концах разность потенциалов, то по ней побежит электрический ток, силу которого можно измерить Амперметром. Но сила эта будет варьироваться, если в цепи заменить один проводник другим. Это говорит о том, что не только напряжение влияет на силу тока, но и материал, из которого сделан проводник. Вот это свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока и называется сопротивлением.
Каждое тело по отношению к электрическому току характеризуется своим сопротивлением.
Если вспомнить электронную теорию, то согласно ей, все вещества состоят из атомов и молекул. Эти атомы и молекулы в разных веществах имеют разную структуру. И именно они встречаются на пути движения свободных электронов в проводнике, когда по электрической цепи идет ток. То есть, когда свободный электрон сталкивается с ионом кристаллической решетки материала проводника, он неизбежно теряет часть своей кинетической энергии и испытывает как бы сопротивление своему движению.
Чем больше сопротивление проводника, тем он хуже пропускает электрический ток. Обозначается электрическое сопротивление латинской буквой R, а за единицу измерения принят 1 Ом.
Обратной характеристикой сопротивления вещества является его проводимость. Чем выше электрическая проводимость материала, тем лучше он проводит ток. Изоляторы отличаются от проводников по проводимости в огромное число раз, измеряемое единицей с двадцатью двумя нулями!
Удельное сопротивление. Определение и расчет
Итак, электрическое сопротивление зависит от материала, из которого изготовлен проводник.
Но есть еще два важных параметра – это длина проводника и площадь его поперечного сечения. Очевидно, что чем длиннее проводник, тем дольше ионы его вещества будут мешать движению свободных электронов.
А вот чтобы лучше понять, почему сопротивление зависит от площади поперечного сечения, нужно провести аналогию с водой. Представьте два одинаковых сосуда, соединенных в одном случае тонкой трубкой, а в другом – толстой. По тонкой или по толстой трубке вода быстрее перельется из одного сосуда в другой? Ясно, что по толстой.
Удельное сопротивление – это сопротивление проводника, длиной 1 метр и площадью поперечного сечения 1 мм2.
Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь.
Таким образом, чтобы вычислить электрическое сопротивление проводника, надо воспользоваться формулой:
R = pl/S,
где p – удельное сопротивление, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения проводника.
При повышении температуры металлического проводника, его сопротивление увеличивается.
Объяснить это явление можно тем, что при передаче тепловой энергии телу повышается интенсивность движения атомов его вещества, и это в большей степени препятствует свободному току электронов.
С понижением же температуры в металлах создаются лучшие условия для проведения электрического тока. Существует даже такое понятие, как сверхпроводимость, то есть такое состояние металлического проводника, когда его сопротивление равно нулю. При этом атомы металла практически застывают на месте, абсолютно не препятствуя движению свободных электронов. Происходит это при температуре -273оС.
Источники:
- Школа для электрика
Содержание:
При проектировании электрических сетей в квартирах или частных домах в обязательном порядке выполняется расчет сечения проводов и кабелей. Для проведения вычислений используются такие показатели, как значение потребляемой мощности и сила тока, которая будет проходить по сети. Сопротивление не принимается в расчет из-за малой протяженности кабельных линий.
Однако этот показатель необходим при большой длине ЛЭП и перепадах напряжения на различных участках. Особое значение имеет сопротивление медного провода. Такие провода все чаще используются в современных сетях, поэтому их физические свойства должны обязательно учитываться при проектировании.
Понятия и значение сопротивления
Электрическое сопротивление материалов широко используется и учитывается в электротехнике. Данная величина позволяет установить основные параметры проводов и кабелей, особенно при скрытом способе их прокладки. В первую очередь устанавливается точная длина проложенной линии и материал, использованный для производства провода. Вычислив первоначальные данные, вполне возможно измеряемого кабеля.
По сравнению с обычной электрической проводкой, в электронике параметрам сопротивления придается решающее значение. Оно рассматривается и сопоставляется в совокупности с другими показателями, присутствующими в электронных схемах. В этих случаях неправильно подобранное сопротивление провода, может вызвать сбой в работе всех элементов системы.
Такое может произойти, если для подключения к блоку питания компьютера воспользоваться слишком тонким проводом. Произойдет незначительное снижение напряжения в проводнике, что вызовет некорректную работу компьютера.
Сопротивление в медном проводе зависит от многих факторов, и в первую очередь от физических свойств самого материала. Кроме того, учитывается диаметр или сечение проводника, определяемые по формуле или специальной таблице.
Таблица
На сопротивление медного проводника оказывают влияние несколько дополнительных физических величин. Прежде всего должна учитываться температура окружающей среды. Всем известно, что при повышении температуры проводника, наблюдается рост его сопротивления. Одновременно с этим происходит снижение силы тока из-за обратно пропорциональной зависимости обеих величин. В первую очередь это касается металлов с положительным температурным коэффициентом. Примером отрицательного коэффициента является вольфрамовый сплав, применяющийся в лампах накаливания.
В этом сплаве сила тока не снижается даже при очень высоком нагреве.
Как рассчитать сопротивление
Для расчетов сопротивления медного провода существует несколько способов. К наиболее простым относится табличный вариант, где указаны взаимосвязанные параметры. Поэтому, кроме сопротивления, определяется сила тока, диаметр или сечение провода.
Во втором случае используются разнообразные . В каждый из них вставляется набор физических величин медного провода, с помощью которых получаются точные результаты. В большинстве подобных калькуляторов используется сопротивление меди в размере 0,0172 Ом*мм 2 /м. В некоторых случаях такое усредненное значение может повлиять на точность вычислений.
Наиболее сложным вариантом считаются ручные вычисления, с использованием формулы: R = p x L/S, в которой р — удельное сопротивление меди, L — длина проводника и S — сечение этого проводника. Следует отметить, что сопротивление медного провода таблица определяет, как одно из наиболее низких.
Более низким значением обладает лишь серебро.
AWG – преобразование в миллиметры, мм² и Ом/км в других частях мира мы говорим о метрических поперечных сечениях в мм².
Следующий обзор помогает перевести отдельные площади поперечного сечения:
| 1000 MCM | 29.3 | 507 | 0.036 | ||||||||
| 900 | 27.8 | 456 | 0.04 | ||||||||
| 750 | 25.4 | 380 | 0.048 | ||||||||
| 600 | 22,7 | 304 | 0,061 | ||||||||
| 550 | 21,7 | 279 | 0,066 | ||||||||
| 0,066 | |||||||||||
| 0,066 | |||||||||||
20. 7 | 253 | 0.07 | |||||||||
| 450 | 19.6 | 228 | 0.08 | ||||||||
| 400 | 18.5 | 203 | 0.09 | ||||||||
| 350 | 17.3 | 177 | 0,1 | ||||||||
| 300 | 16 | 152 | 0,12 | ||||||||
| 250 | 14,6 | 127 | 00180.14 | ||||||||
| 4/0 | 11.68 | 107.2 | 0.18 | ||||||||
| 3/0 | 10.4 | 85 | 0.23 | ||||||||
| 2/0 | 9.27 | 67.4 | 0.29 | ||||||||
| 0 | 8.25 | 53.4 | 0.37 | ||||||||
| 1 | 7. 35 | 42.4 | 0.47 | ||||||||
| 2 | 6.54 | 33.6 | 0.57 | ||||||||
| 3 | 5.83 | 26.7 | 0.71 | ||||||||
| 4 | 5.19 | 21.2 | 0.91 | ||||||||
| 5 | 4.62 | 16,8 | 1.12 | ||||||||
| 6 | 4.11 | 13,3 | 1,44 | ||||||||
| 7 | 3,67 | 10,6 | 7 | 3,67 | 10,6 | 7 | 3,67 | 10,6 | 0018 | 1.78 | |
| 8 | 3.26 | 8.34 | 2.36 | ||||||||
| 9 | 2.91 | 6.62 | 2.77 | ||||||||
| 10 | 2.59 | 5. 26 | 3.64 | ||||||||
| 11 | 2,3 | 4,15 | 4,44 | ||||||||
| 12 | 2,05 | 3,31 | 26 5 9018 2185,310017 13 | 1.83 | 2.63 | 7.02 | |||||
| 14 | 1.63 | 2.08 | 8.79 | ||||||||
| 15 | 1.45 | 1.65 | 11.2 | ||||||||
| 16 | 1.29 | 1.31 | 14,7 | ||||||||
| 17 | 1,15 | 1,04 | 17,8 | ||||||||
| 18 | 1,024 | 0,823 | 1,024 | 0,823 | 1,024 | 0,823 | 1,024 | 0,823 | 1,024 | 0,823 | 1,024 |
| 0018 | 23 | ||||||||||
| 19 | 0. 912 | 0.653 | 28.3 | ||||||||
| 20 | 0.812 | 0.519 | 34.5 | ||||||||
| 21 | 0.723 | 0.412 | 44 | ||||||||
| 22 | 0,644 | 0,324 | 54,8 | ||||||||
| 23 | 0,573 | 0,9 901 7 9 901 9018 | 24 | 0.511 | 0.205 | 89.2 | |||||
| 25 | 0.455 | 0.163 | 111 | ||||||||
| 26 | 0.405 | 0.128 | 146 | ||||||||
| 27 | 0.361 | 0,102 | 176 | ||||||||
| 28 | 0,321 | 0,0804 | 232 | ||||||||
| 29 | 0,286 | ||||||||||
| 29 | 0,286 | 0. 0646 | 282 | ||||||||
| 30 | 0.255 | 0.0503 | 350 | ||||||||
| 31 | 0.227 | 0.04 | 446 | ||||||||
| 32 | 0.202 | 0.032 | 578 | ||||||||
| 33 | 0,18 | 0,0252 | 710 | ||||||||
| 34 | 0,16 | 0,02 | 899 | 0,02 | 899 | 0,02 | 899 | 0,02 | 899 | 0,02 | 899 | .0025
| 35 | 0.143 | 0.0161 | 1125 | ||||||||
| 36 | 0.127 | 0.0123 | 1426 | ||||||||
| 37 | 0.113 | 0.01 | 1800 | ||||||||
| 38 | 0. 101 | 0,00795 | 2255 | ||||||||
| 39 | 0,0897 | 0,00632 | 2860 | ||||||||
| 40 | |||||||||||
| 40 | |||||||||||
| 40 | |||||||||||
| 40 | |||||||||||
| 40 | 0017 0.0790.00487 | 3802 | |||||||||
| 42 | 0.064 | 0.00317 | 5842 | ||||||||
| 44 | 0.051 | 0.00203 | 9123 |
Alternatively for bigger cross sections in MCM 1 М.К.М. = 1000 об. Mils = 0,5067 мм²
NEC Таблица 9 Сопротивление и реактивное сопротивление переменному току для кабелей на 600 В, 3 фазы, 60 Гц, 75°C (167°F) — три одиночных проводника в кабелепроводе
В таблице 9 Национального электротехнического кодекса приведены данные о сопротивлении и реактивном сопротивлении медных и алюминиевых проводников.
Единицы сопротивления и реактивного сопротивления — омы на 1000 футов. Эти значения особенно полезны для выполнения расчетов падения напряжения, когда известен коэффициент мощности. Обратите особое внимание на примечания в нижней части таблицы. Если условия эксплуатации отклоняются от этих предположений, значения необходимо скорректировать. Тем не менее, таблица 9 полезна для реальных расчетов.
Номенклатура таблицы (скорректированная NEC для удобства чтения в Интернете):
XL: Реактивное сопротивление для всех проводов
R, медь: Сопротивление переменному току для непокрытых медных проводов
R, алюминий: Переменный Сопротивление току для алюминиевых проводов
| Сечение провода | XL (ПВХ, алюминиевый кабелепровод) | XL (Стальной кабелепровод) | R, Медный провод (ПВХ кабелепровод) | R, Медный провод (Алюминиевый кабелепровод) | R, Медная проволока (Стальная труба) | R, Алюминиевая проволока (ПВХ труба) | R, Алюминиевая проволока (Алюминиевая труба) | R, Алюминиевая проволока (Стальная труба) | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 | 0. 058 | 0.073 | 3.1 | 3.1 | 3.1 | N/A | N/A | N/A | ||||||||||||||
| 12 | 0,054 | 0,068 | 2 | 2 | 2 | 3,2 | 3.2 | 3.2 | ||||||||||||||
| 10 | 0,05 | 0,063 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||||||||
| 8 | 0,052 | 0,065 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,31,3 | 1,3 | 1,31,3 | 1,3 | |||||||
| 6 | 0,051 | 0,064 | 0,49 | 0,49 | 0,49 | 0,81 | 0,81 | 0,81 | ||||||||||||||
| 4 | 0,048 | 0,06 | 0,31 | 0,31 | 0,31 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,510,51 | 0,51||||
| 3 | 0,047 | 0,059 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,4 | 0,41 | 0,4 | 0,40,41 | 0,4 | 0,40,41 | 0,4 | 0,4 | 0,41 | 0,4 | 0,4 | 0,41 | 0,4 | 0,41 | 0,4 | ||
| 2 | 0,045 | 0,057 | 0,19 | 0,2 | 0,2 | 0,32 | 0,32 | 0,32 | ||||||||||||||
| 1 | 0. 046 | 0.057 | 0.15 | 0.16 | 0.16 | 0.25 | 0.26 | 0.25 | ||||||||||||||
| 1/0 | 0.044 | 0.055 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.2 | 0.21 | 0.2 | ||||||||||||||
| 2/0 | 0,043 | 0,054 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,16 | 0,16 | 0,16 | ||||||||||||||
| 3/0 | 0.042 | 0.052 | 0.077 | 0.082 | 0.079 | 0.13 | 0.13 | 0.13 | ||||||||||||||
| 4/0 | 0.041 | 0.051 | 0.062 | 0.067 | 0.063 | 0.1 | 0.11 | 0.1 | ||||||||||||||
| 250 | 0,041 | 0,052 | 0,052 | 0,057 | 0,054 | 0,085 | 0,09 | 0,086 | ||||||||||||||
| 300 | 0.041 | 0. 051 | 0.044 | 0.049 | 0.045 | 0.071 | 0.076 | 0.072 | ||||||||||||||
| 350 | 0,04 | 0,05 | 0,038 | 0,043 | 0,039 | 0,061 | 0,066 | 0,061 | 0,066 | 0,061 | 0,066 | 0,061 | 0,066 | 0,061 | 0,066 | 0,061 | . | |||||
| 400 | 0,04 | 0,049 | 0,033 | 0,038 | 0,035 | 0,054 | 0,059 | 0,055 | 0,059 | 0,055 | 0,059 | 0,055 | 0,059 | 0,055 | 0,059 | 0,054 | 0,035 | 0,054 | 0,035 | 0,054 | 0,035 | 0,054 |
| 500 | 0.039 | 0.048 | 0.027 | 0.032 | 0.029 | 0.043 | 0.048 | 0.045 | ||||||||||||||
| 600 | 0,039 | 0,048 | 0,023 | 0,028 | 0,025 | 0,036 | 0,0419 | 0,036 | 0,041 | 0,038 | ||||||||||||
| 750 | 0. 038 | 0.048 | 0.019 | 0.024 | 0.021 | 0.029 | 0.034 | 0.031 | ||||||||||||||
| 1000 | 0.037 | 0.046 | 0.015 | 0.019 | 0.018 | 0.023 | 0.027 | 0.025 |
Таблица 9 Сопротивление и реактивное сопротивление переменному току для кабелей на 600 В, 3 фазы, 60 Гц, 75°C (167°F) — три одиночных проводника в кабелепроводе
Примечания к таблице:
Эти значения основаны на следующих константах: Провода типа UL RHH с скруткой класса B в конфигурации с опорой. Электропроводность проводов составляет 100% меди по IACS и 61% алюминия по IACS, а алюминиевый кабелепровод — 45% по IACS. Емкостное реактивное сопротивление не учитывается, так как при этих напряжениях им можно пренебречь. Эти значения сопротивления действительны только при 75°C (167°F) и для указанных параметров, но они являются репрезентативными для типов проводов на 600 В, работающих на частоте 60 Гц.
