Spadek napięcia to różnica między napięciem na początku przewodu zasilającego a napięciem dostępnym na zaciskach odbiornika. Występuje, ponieważ każdy przewód ma pewną rezystancję. Im większy prąd i im dłuższy przewód, tym większy spadek napięcia.
Dla obwodu jednofazowego lub dwuprzewodowego często stosuje się zależność:
ΔU = (2 × I × l) / (γ × S)
Gdzie:
- ΔU – spadek napięcia,
- I – natężenie prądu,
- l – długość przewodu w jedną stronę,
- γ – przewodność właściwa materiału przewodu,
- S – pole przekroju poprzecznego przewodu.
Zależność od długości i przekroju
Ze wzoru wynika, że spadek napięcia jest:
- wprost proporcjonalny do długości przewodu l,
- wprost proporcjonalny do natężenia prądu I,
- odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju przewodu S.
Oznacza to, że jeśli długość przewodu wzrośnie dwukrotnie, to przy tym samym prądzie i materiale spadek napięcia też wzrośnie dwukrotnie. Aby utrzymać taki sam spadek napięcia, trzeba również dwukrotnie zwiększyć przekrój przewodu.
Przykład egzaminacyjny
Jeżeli odbiornik zostanie odsunięty od źródła zasilania dwa razy dalej, a spadek napięcia ma pozostać stały, należy zastosować przewód o dwa razy większym polu przekroju.
Znaczenie praktyczne
Zbyt duży spadek napięcia może powodować:
- nieprawidłową pracę urządzeń automatyki,
- spadek momentu silników,
- błędne działanie czujników i sterowników,
- przegrzewanie przewodów.
Dlatego przy projektowaniu i montażu instalacji dobiera się przekrój przewodu nie tylko do prądu obciążenia, ale także do dopuszczalnego spadku napięcia.