caída de voltaje

Tienes que ver un cable como otra resistencia colocada en serie. En lugar de esto, una resistencia$\text{R}_{\text{load}}$conectado a una fuente de alimentación con voltaje$\text{V}$...

Deberías verlo así, una resistencia.$\text{R}_{\text{load}}$conectado a través de dos cables con resistencia$\text{R}_{\text{wire}}$a una fuente de alimentación con tensión$\text{V}$:

Ahora podemos usar$\text{V} = \text{I}\cdot{}\text{R}$donde$\text{V}$significa voltaje,$\text{I}$para corriente y$\text{R}$por resistencia

Un ejemplo

Supongamos que el voltaje aplicado al circuito es$5\text{V}$.$\text{R}_{\text{load}}$es igual$250\Omega$y la resistencia$\text{R}_{\text{wire}}$es$2.5\Omega$(si no conoce la resistencia del cable, consulte a continuación en "Cálculo de la resistencia de un cable"). Primero, calculamos la corriente a través del circuito usando$\text{I}=\dfrac{\text{V}}{\text{R}}$:$\text{I}=\dfrac{5}{250+2\cdot2.5}=\dfrac{5}{255}=0.01961\text{A}=19.61\text{mA}$

Ahora, queremos saber cuál es la caída de voltaje en un trozo de cable.$\text{V}=\text{I}\cdot{}\text{R}$:$\text{V}=0.01961\cdot2.5=0.049025V=49.025\text{mV}$

También podemos calcular el voltaje sobre$\text{R}_{\text{load}}$del mismo modo:$\text{V}=0.01961\cdot250=4.9025\text{V}$

Anticiparse a la pérdida de voltaje

¿Qué pasa si realmente necesitamos un voltaje de$5\text{V}$sobre$\text{R}_{\text{load}}$? Tendremos que cambiar el voltaje.$\text{V}$de la fuente de alimentación para que el voltaje sobre$\text{R}_{\text{load}}$se convertirá$5\text{V}$.

Primero calculamos la corriente a través de$\text{R}_{\text{load}}$:$\text{I}_{\text{load}} = \dfrac{\text{V}_{\text{load}}}{\text{R}_{\text{load}}} = \dfrac{5}{250} = 0.02\text{A} = 20\text{mA}$

Como estamos hablando de resistencias en serie, la corriente es la misma en todo el circuito. Por lo tanto, la corriente que la fuente de poder tiene que dar,$\text{I}$, igual$\text{I}_{\text{load}}$. Ya conocemos la resistencia total del circuito:$\text{R} = 250 + 2\cdot2.5 = 255\Omega$. Ahora podemos calcular el suministro de voltaje necesario usando$\text{V}=\text{I}\cdot{}\text{R}$:$\text{V}=0.02\cdot255=5.1\text{V}$

Pérdida de potencia

¿Qué pasa si queremos saber cuánta potencia se pierde en los cables? Básicamente, usamos$\text{P}=\text{V}\cdot{}\text{I}$, donde$\text{P}$significa poder,$\text{V}$para voltaje y$\text{I}$para corriente

Entonces, lo único que tenemos que hacer es completar los valores correctos en la fórmula.

Un ejemplo

Usamos de nuevo el$5\text{V}$fuente de alimentación con un$250\Omega$ $\text{R}_{\text{load}}$y dos hilos de$2.5\Omega$cada. La caída de tensión en un trozo de cable es, como se calculó anteriormente,$0.049025\text{V}$. La corriente a través del circuito era$0.01961\text{A}$.

Ahora podemos calcular la pérdida de potencia en un cable:$\text{P}_{\text{wire}} = 0.049025\cdot0.01961 = 0.00096138\text{W} = 0.96138\text{mW}$

Cálculo de la resistencia de un alambre.

En muchos casos, sabremos la longitud de un cable.$l$y el AWG ( American Wire Gauge ) del cable, pero no la resistencia. Sin embargo, es fácil calcular la resistencia.

Wikipedia tiene una lista de especificaciones AWG disponible aquí , que incluye la resistencia por metro en ohmios por kilómetro o miliohmios por metro. También lo tienen por kilopies o pies.

Podemos calcular la resistencia del alambre.$\text{R}_{\text{wire}}$multiplicando la longitud del cable por la resistencia por metro.

Un ejemplo

Tenemos$500\text{m}$de un cable 20AWG. ¿Cuál será la resistencia total?

$\text{R}_{\text{wire}} = 0.5\text{km} \cdot 33.31\Omega/\text{km} = 16.655\Omega$