§ 12

Kabelwiderstand und Spannungsfall

Hvad er modstanden og spændingsfaldet i en given kobberledning?

Antwort: Ud fra en kobberlednings tværsnitsareal, længde og den strøm, den skal føre, beregnes ledningens ohmske modstand og det resulterende spændingsfald. Bruges til at tjekke test-ledninger, kabelsamlinger og korte forbindelser i produktionen, hvor et for tyndt eller for langt kabel giver unødigt spændingstab.

Formel

R = ρ · (2 · L) / A, hvor ρ = kobbers resistivitet (1,68×10⁻² Ω·mm²/m ved 20 °C, standard materialeværdi), L = længde én vej, A = tværsnit. 2·L medregner både frem- og tilbageleder.

U = I · R

P = I² · R

Symbole und Einheiten in der Formel
Symbol	Bedeutung	Einheit
tvaersnit	Lederens tværsnitsareal	mm²
laengde	Længde (én vej)	m
stroem	Strom	A
resistivitet	Kobbers resistivitet	Ω·mm²/m
=	Ledningsmodstand (tur/retur)	Ω
=	Spannungsabfall	V
=	Effekttab i ledningen	W

Gültigkeit und Quelle

Quelle: Ledningsfysik (kobbers resistivitet, materialehåndbogsværdi)

Gilt nicht, wenn

Resistiviteten stiger med temperaturen (ca. 0,4 %/°C for kobber) — brug en højere værdi ved varme eller højtbelastede ledninger.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

Lederens tværsnitsareal0,50 mm²
Længde (én vej)2 m
Strom1 A
Kobbers resistivitet0,02 Ω·mm²/m

Geber

Ledningsmodstand (tur/retur)0,1344 Ω
Spannungsabfall0,134 V
Effekttab i ledningen0,134 W

Nur für Mitglieder

Der Rechner selbst ist gesperrt

Lege einen kostenlosen Zugang an, um alle Artikel, Rechner, Vorlagen und das Sortiment freizuschalten — und Zugriff auf Quizze und Klassen zu erhalten. Es dauert unter einer Minute: Name, E-Mail und ein Passwort. Keine Zahlungskarte.

Kostenlosen Benutzer erstellen →Anmelden

Willst du zuerst etwas ausprobieren? Sieh, was du ohne Konto nutzen kannst — der Junior-Bereich, das Lexikon, die Videos und mehr.

Sådan bruger du den

I produktionen bruger du beregneren til testledninger, kabelsamlinger og forsyningskabler til testudstyr. Et for tyndt eller langt kabel giver spændingsfald, der får en test til at fejle, selv om printet er i orden.

Schritt für Schritt

Find lederens tværsnit på kablet eller i specifikationen.
Mål kabellængden én vej. Beregneren regner frem og tilbage.
Indtast strømmen, kablet skal føre under testen.
Læs modstand, spændingsfald og varmetab, og sammenlign med testens tolerance.

Typische Fehler

At glemme returlederen. Strømmen løber begge veje.
At bruge AWG-tal som mm². AWG 20 er ca. 0,5 mm².
At glemme overgangsmodstanden i stik og klemmer. Den kan være større end kablets egen.

Beispiele aus dem Alltag

Testledning til et funktionstest-bord

Et funktionstest-bord forsyner printet gennem 2 m testledning med 0,5 mm² ledere. Printet trækker 1 A.

Lederens tværsnitsareal: 0,5 mm²
Længde (én vej): 2 m
Strom: 1 A
Kobbers resistivitet: 0,0168 Ω·mm²/m

Es bedeutet: Ledningen har 0,1344 Ω og taber 0,134 V. På en 5 V-forsyning er det nok til at give falske fejl ved en stram tolerance. Mål spændingen ved printet.

Forsyning til et burn-in-rack

Et burn-in-rack får 12 V og 10 A gennem 5 m kabel med 1,5 mm² ledere.

Lederens tværsnitsareal: 1,5 mm²
Længde (én vej): 5 m
Strom: 10 A
Kobbers resistivitet: 0,0168 Ω·mm²/m

Es bedeutet: Spændingsfaldet er 1,12 V, og kablet bliver varmt med 11,2 W. Gå op i tværsnit, eller flyt forsyningen tættere på racket.

Faustregel

1 m kobber på 1 mm² har ca. 0,017 Ω. Husk at gange med to for frem og tilbage.

So überprüfst du die Antwort

Mål spændingen i begge ender, mens strømmen løber. Forskellen skal svare til det beregnede fald.