Что такое падение напряжения?

Падение напряжения

Падение напряжения — это термин, используемый для описания любого снижения напряжения питания в полной электрической цепи. Этот термин может использоваться для описания потерь напряжения на конкретном компоненте в цепи, потерь напряжения, измеренных по всей цепи, или в качестве широкого описания явления потери напряжения в цепи в целом. Все электрические схемы, независимо от того, насколько просты, представляют определенную степень сопротивления потоку электрического тока через них. Это сопротивление эффективно усиливает работу электрического тока и, таким образом, поглощает энергию. Это расходование энергии приводит к уменьшению напряжения, описываемого термином падения напряжения.

Например, простая схема может состоять из 9-вольтовой батареи, прикрепленной к простой лампе накаливания с помощью маленького переключателя. Если бы измерить напряжение на клеммах батарей с открытым переключателем, показание мультиметра будет приблизительно 9 вольт. Если нужно закрыть выключатель и осветить лампочку, это показание снизится примерно на 1,5 вольта. Это снижение напряжения — это то, что известно как падение напряжения, и это происходит в результате работы, которую батарея должна делать, чтобы осветить лампу. Каждый компонент в цепи, включая проводку, обеспечивает определенную степень сопротивления потоку электрического тока и вызывает связанное падение напряжения.

В приложениях, которые являются чрезвычайно чувствительными к напряжению питания, например электронным устройствам, эти потери напряжения должны быть тщательно рассчитаны и напряжение питания отрегулировано таким образом, чтобы обеспечить их. Например, источник питания с постоянным током 12 В (DC), как правило, производит выход 13,8 вольт для удовлетворения этого явления падения напряжения. В приложениях, требующих очень длинных кабельных трасс, общепринятой практикой является использование довольно тяжелых кабелей, которые оказывают меньшее сопротивление потоку электрического тока в попытке минимизировать влияние потерь напряжения. Таким образом, полная потенциальная потеря напряжения в любой цепи должна быть тщательно рассчитана на этапе проектирования и спецификации проекта, чтобы гарантировать, что конечный результат соответствует всем требованиям.

К счастью, любые потери напряжения в цепи можно вычислить с большой точностью, используя формулу падения напряжения. Это позволяет достичь согласованных и прогнозируемых результатов в конце установки. Эти расчеты будут различаться в зависимости от типа схемы, напряжения питания и задействованных компонентов и могут быть чрезвычайно сложными, часто требуя использования калькулятора падения напряжения. Тем не менее, они выполняют предположения о точном регулировании характеристик источника питания для обеспечения сопротивления цепи.