Tuve una discusión con un amigo sobre si ¿cómo es posible que tengamos un calibre de cable demasiado grande?
Suposición 1. El voltaje nunca caerá en una distancia larga (200 pies) porque el cable es demasiado largo. No importa qué tan bajo sea el voltaje y qué tan pocos amperios proporcione la fuente.
Suposición 2. El voltaje caerá más en una distancia larga (200 pies) en un cable demasiado grande (AWG 16 frente a AWG 6), si el voltaje es bajo (5 V) a proveedores de fuente de 0,5 amperios.
Suena como un caso extremo, pero proviene de la fase en la que "Un cable demasiado grande nunca pierde corriente, sino que solo daña su bolsillo".
Cuanto mayor sea la corriente que fluye a través del cable, mayor será la caída de voltaje en el cable. Todos los cables prácticos tienen una resistencia finita distinta de cero, lo que significa que obtendrá una caída de voltaje igual a la corriente x la resistencia del cable.
Ahora, si necesita encender un aparato de digamos 100 W y se le presentan 2 opciones:
10 V y 10 amperios
100 V y 1 amperio
Digamos que la resistencia del cable es de 0,1 ohmios. La caída de voltaje en el primer caso será de aproximadamente 1 V, que es el 10 % del voltaje de la fuente. En el segundo caso, la caída de tensión será de 0,1 V, que es el 0,1 % de la tensión de la fuente.
Por lo tanto, si ambas opciones son factibles, es mejor optar por la segunda opción.
Además, (corriente x corriente x resistencia) la pérdida de calor será menor en la segunda opción debido a la menor corriente.
Esa es la razón por la que las plantas de energía prefieren enviar la energía a través de alto voltaje y corrientes más bajas. Eso reduce el desperdicio.
400 pies (tiene que cargar y regresar) de #16 AWG = 1.606Ω, por lo que a 0.5A = 0.803V perdidos en el cable y 4.197V en carga.
#6 = 0.158Ω y caída de voltaje de 0.079V y 4.921V. Así que la suposición 1 es incorrecta. El cable tiene resistencia (e inductancia) y habrá una caída de voltaje en el alimentador.
El área del #6 es 26,250CM y el #16 2,582.9CM, entonces el #6 costará al menos 10× #16.
Si no le importa el costo y está dispuesto a usar un cable no sólido, puede tener una caída de voltaje insignificante a cualquier distancia, pero eso no es práctico. Debe equilibrar la caída de voltaje aceptable al alimentador frente al costo del cable.
"Un cable demasiado grande nunca deja caer la corriente, solo daña tu bolsillo". Ningún cable deja caer la corriente y cualquier cable de cualquier tamaño deja caer algo de voltaje. Puede hacer que el voltaje de la carga esté cerca del voltaje de la fuente, pero a menos que sea un superconductor, habrá una caída de voltaje. Por lo tanto, su declaración es defectuosa. Entrada de corriente = salida de corriente.
La Suposición 2 no tiene sentido, pero la resistencia del cable es proporcional a la distancia, por lo que cuanto mayor sea la distancia a la misma corriente, mayor será la caída de voltaje, lo que puede o no estar de acuerdo con la Suposición 2.
Si el costo, la dimensión o el peso no son una consideración, el cable no puede ser demasiado grande desde una consideración puramente eléctrica
Suposición 1. El voltaje nunca caerá en una distancia larga (200 pies) porque el cable es demasiado largo. No importa qué tan bajo sea el voltaje y qué tan pocos amperios proporcione la fuente.
No. Esto no es cierto. Cualquier cable, a cualquier distancia, tendrá una resistencia, por lo que la tensión caerá como efecto de esta resistencia. Esta caída de tensión puede ser muy importante en caso de baja tensión y alta corriente (muchos amperios) utilizada por el dispositivo conectado. O puede ser mínimo en el caso de muy baja corriente utilizada por el dispositivo conectado o alto voltaje o ambos combinados.
La cantidad de corriente que puede proporcionar el suministro no está relacionada con la caída de voltaje. Solo la corriente utilizada por el dispositivo alimentado y la longitud y el calibre del cable definirán la cantidad de voltaje que perderá.
Así que esta suposición contiene dos errores.
Suposición 2. El voltaje caerá más en una distancia larga (200 pies) en un cable demasiado grande (AWG 16 frente a AWG 6), si el voltaje es bajo (5 V) a proveedores de fuente de 0,5 amperios.
Como ya se mencionó en los comentarios, AWG 16 es más delgado y AWG 6 es más grueso, por lo que debe saber qué quiere decir con "grande". En mi definición, AWG 6 es más grande que 16. Por lo tanto, esta afirmación es correcta a medias: un AWG 16 perderá más voltaje que un AWG 6. Pero no porque sea demasiado grande sino porque es demasiado delgado. Los cables más grandes presentan una menor caída de voltaje.
También es cierto que 5V, 0.5A a más de 200 pies no es apropiado. Es mejor usar un voltaje más alto, 15V, 24V o 36V, lo que sea, con un cable normal, y luego reconvertir la corriente a 5V con un convertidor DC/DC. 12V ya no es suficiente.
Ahora, si es solo una señal de 5 V con una corriente mínima, por ejemplo, 0,02 mA, entonces está bien. Pero aquí ya tienes que saber lo que estás haciendo.
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