Na stanowisku pracy zamontowano 2 silniki jednofazowe, każdy o parametrach:
\( P_N = 0{,}75 \, \text{kW} \), \( U_N = 230 \, \text{V} \) i \( I_N = 5 \, \text{A} \)
Do zasilania zastosowano przewód o przekroju \( 2{,}5 \, \text{mm}^2 \). Aby spadek napięcia \( \Delta U_{\%} \) nie był większy niż 3%, przewód zasilający nie powinien być dłuższy niż
Wzór do obliczeń:$$ l = \frac{U_n^2 \cdot \Delta U_{\%} \cdot \gamma_{Cu} \cdot S}{200 \cdot P} $$gdzie:
\( \gamma_{Cu} = 57 \, \text{m}/\Omega \cdot \text{mm}^2 \)
Aby obliczyć maksymalną długość przewodu zasilającego, należy uwzględnić parametry silników oraz dopuszczalny spadek napięcia. W przypadku włączenia dwóch silników jednofazowych o mocy 0,75 kW każdy, całkowita moc wynosi 1,5 kW. Przy napięciu 230 V i prądzie 5 A dla jednego silnika, całkowity prąd wyniesie 10 A. Zastosowanie przewodu o przekroju 2,5 mm² pozwala na bezpieczne przewodzenie tego prądu, jednak spadek napięcia należy obliczyć. Wzór do obliczenia maksymalnej długości przewodu, by spadek napięcia nie przekroczył 3%, uwzględnia rezystancję przewodu, która zależy od jego długości oraz przekroju. Po wykonaniu obliczeń uzyskujemy długość wynoszącą około 49 metrów. Praktyczne znaczenie wyniku polega na tym, że stosując odpowiednią długość przewodu, zapewniamy stabilność i bezpieczeństwo zasilania urządzeń, co jest zgodne z normami branżowymi, takimi jak PN-IEC 60364 dotyczące instalacji elektrycznych. Właściwy dobór długości przewodu jest kluczowy dla uniknięcia spadków napięcia, które mogą negatywnie wpływać na pracę silników i prowadzić do ich uszkodzenia.
Wybierając nieprawidłowe odpowiedzi, można spotkać się z pewnymi typowymi błędami myślowymi, które często prowadzą do niepoprawnych wniosków. Na przykład, wybierając długość 17 m lub 35 m, można błędnie przyjąć, że ta długość jest wystarczająca do zasilania dwóch silników jednofazowych o łącznej mocy 1,5 kW. Jednakże, przy tych długościach spadek napięcia mógłby przekroczyć dopuszczalne 3%, co może prowadzić do problemów z pracą silników. W przypadku zbyt krótkich przewodów użytkownicy mogą myśleć, że zminimalizują straty energii, jednakże nieprawidłowo obliczona długość przewodu może skutkować nierównomiernym rozkładem prądu, co z kolei prowadzi do ich przegrzewania. Odpowiedzi takie jak 49 m czy 136 m również mogą być mylące, ponieważ wydają się na pierwszy rzut oka możliwe, biorąc pod uwagę różne sytuacje, jednak nie uwzględniają kluczowych zasad obliczeń elektrycznych. Długość przewodu powinna być dostosowana do mocy i rodzaju obciążenia, a jej nadmierne wydłużenie w przypadku 136 m może prowadzić do znacznych strat napięcia i obniżenia wydajności instalacji. Ostatecznie, nieprzestrzeganie norm i dobrych praktyk przy doborze długości przewodu zasilającego może skutkować nie tylko obniżoną efektywnością, ale również ryzykiem uszkodzenia urządzeń elektrycznych.