Co to jest spadek napięcia?

Spadek napięcia to termin używany do opisania dowolnego obniżenia napięcia zasilania w całym obwodzie elektrycznym. Termin ten może być używany do opisania utraty napięcia na określonym elemencie w obwodzie, utraty napięcia mierzonej w całym obwodzie lub ogólnie do ogólnego opisu zjawiska utraty napięcia w obwodzie. Wszystkie obwody elektryczne, bez względu na to, jak proste, stawiają pewien opór przepływowi przez nie prądu elektrycznego. Rezystancja ta skutecznie utrudnia pracę prądu elektrycznego, a tym samym pochłania energię. Ten wydatek energii jest tym, co powoduje zmniejszenie napięcia opisane terminem spadek napięcia.

Na przykład prosty obwód może składać się z 9-woltowej baterii połączonej z prostą żarówką błyskową z małym włącznikiem. Gdyby zmierzyć napięcie na zaciskach akumulatorów przy otwartym przełączniku, odczyt multimetru wyniósłby około 9 woltów. Gdyby zamknąć przełącznik i zapalić żarówkę, odczyt ten spadłby o około 1.5 wolta. To zmniejszenie napięcia jest tak zwane spadkiem napięcia i jest wynikiem pracy, jaką akumulator musi wykonać, aby zapalić żarówkę. Każdy element obwodu, w tym okablowanie, zapewnia pewien opór przepływowi prądu elektrycznego i powoduje związany z nim spadek napięcia.

W zastosowaniach, które są wyjątkowo wrażliwe na napięcie zasilania, takich jak urządzenia elektroniczne, te straty napięcia muszą być dokładnie obliczone, a napięcie zasilania dostosowane, aby je zapewnić. Na przykład 12-woltowy zasilacz prądu stałego (DC) zazwyczaj wytwarza napięcie 13.8 V, aby dostosować się do tego zjawiska spadku napięcia. W zastosowaniach, które wymagają bardzo długich przebiegów kablowych, powszechną praktyką jest stosowanie dość ciężkich kabli, które wykazują mniejszą odporność na przepływ prądu elektrycznego, w celu zminimalizowania skutków strat napięcia. Całkowitą potencjalną utratę napięcia w dowolnym obwodzie należy zatem dokładnie obliczyć podczas fazy projektowania i specyfikacji projektu, aby upewnić się, że ostateczny wynik spełnia wszystkie wymagania.

Wszelkie straty napięcia w obwodzie można na szczęście obliczyć z dużą dokładnością za pomocą wzoru na spadek napięcia. Umożliwia to osiągnięcie spójnych i przewidywalnych wyników na końcu instalacji. Obliczenia te będą się różnić w zależności od typu obwodu, napięcia zasilania i zaangażowanych komponentów i mogą być niezwykle złożone, często wymagając użycia kalkulatora spadku napięcia. Podejmują się jednak zgadywania, aby dokładnie dostosować specyfikacje zasilania, aby uwzględnić rezystancję obwodu.