Розрахунок опору дроти по перетину, діаметру, довжині – формули

У своїй роботі електрик часто стикається з обчисленням різних величин і перетворень. Так для коректного підбору кабелю доводиться підбирати потрібне перетин. Логіка вибору перетину заснована на залежності опору від довжини лінії і площі перерізу провідника. У цій статті ми розглянемо, як виконується розрахунок опору дроти по його геометричних розмірів.

Формула для розрахунку

Будь-які обчислення починаються з формули. Основною формулою для розрахунку опору провідника є:

R = (ρ * l) / S

Де R – опір в Омах, ρ – питомий опір, l – довжина в м, S – площа поперечного перерізу проводу в мм2.

Ця формула підходить для розрахунку опору дроти по перетину і довжині. З неї випливає, що в залежності від довжини змінюється опір, чим довше – тим більше. І від площі перетину – навпаки, чим товще дріт (велике перетин), тим менше опір. Однак незрозумілою залишається величина, позначена буквою ρ (Ро).

Питомий опір

Питомий опір – це таблична величина, для кожного металу вона своя. Вона потрібна для розрахунку і залежить від кристалічної решітки металу і структури атомів.

З таблиці видно, що найменше опір у срібла, для мідного кабелю воно дорівнює 0,017 Ом * мм2/ М. Така розмірність говорить нам, скільки доводиться Ом при перетині в 1 міліметр квадратний і довжині в 1 метр.

До речі, срібне покриття використовується в контактах комутаційних апаратів, автоматичних вимикачів, реле та іншого. Це знижує перехідний контактний опір, підвищує термін служби і зменшує нагрівання контактів. При цьому в контактах вимірювальної і точної апаратури використовують позолочені контакти через те, що вони слабо окислюються або взагалі не окислюються.

У алюмінію, який часто використовувався в електропроводці раніше, опір в 1,8 рази більше ніж у міді, дорівнює 2,82 * 10-8 Ом * мм2/ М. Чим більше опір провідника, тим сильніше він гріється. Тому при однаковому перетині алюмінієвий кабель може передати менший струм, ніж мідний, це і стало основною причиною чому всі сучасні електрики використовують мідну електропроводку. У нихрома, який використовується в нагрівальних приладах воно в 100 разів більше ніж у міді 1,1 * 10-6 Ом * мм2/ М.

Розрахунок по діаметру

На практиці часто буває так, що площа поперечного перерізу жили не відома. Без цього значення нічого розрахувати не вийде. Щоб дізнатися її, потрібно виміряти діаметр. Якщо жила тонка, можна взяти цвях або будь-який інший стрижень, намотати на нього 10 витків дроту, звичайною лінійкою виміряти довжину вийшла спіралі і розділити на 10, так ви дізнаєтеся діаметр.

Ну, або просто заміряти штангенциркулем. Розрахунок перетину виконується за формулою:

Чи обов’язкові розрахунки?

Як ми вже сказали, перетин дроту вибирають виходячи з передбачуваного струму і опору металу, з якого виготовлені жили. Логіка вибору полягає в наступному: перетин підбирають таким способом, щоб опір при заданій довжині не приводило до значних осіданням напруги. Щоб не проводити ряд розрахунків, для коротких ліній (до 10-20 метрів) є досить точні таблиці:

У цій таблиці вказані типові значення перетину мідних і алюмінієвих жил і номінальні струми через них. Для зручності вказана потужність навантаження, яку витримає ця лінія. Зверніть увагу на різницю в токах і потужності при напрузі 380 В, природно, що це передбачається трифазна електромережу.

Наостанок рекомендуємо переглянути відео, на якому детально розповідається, як розрахувати перетин провідника, а також надані приклади розрахункових робіт:

Розрахунок опору дроти зводиться до використання пари формул, при цьому ви можете скачати готові калькулятори з Плей Маркета для свого смартфона, наприклад, «Electrodroid» або «Мобільний електрик». Ці знання стануть у пригоді для розрахунків нагрівальних приладів, кабельних ліній, запобіжників і навіть популярних на сьогоднішній день спіралей для електронних сигарет.

Ссылка на основную публикацию