Jak vypočítat odpor drátu – návod s tabulkami a vzorci – Elektrikář sám

Elektrikář se ve své práci často setkává s výpočtem různých veličin a transformací. Chcete-li tedy vybrat správný kabel, musíte vybrat požadovaný průřez. Logika výběru průřezu je založena na závislosti odporu na délce vedení a ploše průřezu vodiče. V tomto článku se podíváme na to, jak vypočítat odpor drátu na základě jeho geometrických rozměrů.

Vzorec pro výpočet

Jakýkoli výpočet začíná vzorcem. Základní vzorec pro výpočet odporu vodiče je:

Kde R je odpor v ohmech, ρ je měrný odpor, l je délka vm, S je plocha průřezu drátu v mm 2 .

Tento vzorec je vhodný pro výpočet odporu drátu podle průřezu a délky. Z toho vyplývá, že odpor se mění v závislosti na délce, čím je delší, tím je větší. A z plochy průřezu – naopak, čím silnější drát (větší průřez), tím menší odpor. Nejasná však zůstává veličina označovaná písmenem ρ (Ro).

Odpor

Specifický odpor je tabulková hodnota a pro každý kov je jiná. Je potřeba pro výpočty a závisí na krystalové mřížce kovu a struktuře atomů.

Z tabulky je zřejmé, že nejnižší odpor má stříbro; pro měděný kabel se rovná 0,017 Ohm*mm2/m. Tento rozměr nám říká, kolik Ohmů je v průřezu 1 milimetr čtvereční a délce 1 metr.

Mimochodem, stříbření se používá v kontaktech spínacích přístrojů, jističů, relé atd. Tím se snižuje přechodový odpor, zvyšuje se životnost a snižuje se zahřívání kontaktů. V kontaktech měřicích a přesných zařízení se v tomto případě používají pozlacené kontakty, protože jsou slabě oxidované nebo neoxidují vůbec.

Hliník, který se v minulosti často používal v elektrických rozvodech, má odpor 1,8krát větší než měď, rovný 2,82*10 -8 Ohm*mm2/m. Čím vyšší je odpor vodiče, tím více se zahřívá. Proto při stejném průřezu může hliníkový kabel přenášet méně proudu než měděný, a to se stalo hlavním důvodem, proč všichni moderní elektrikáři používají měděné vedení. V nichromu, který se používá v topných zařízeních, je 100krát větší než v mědi 1,1*10 -6 Ohm*mm2/m.

Výpočet podle průměru

V praxi se často stává, že plocha průřezu jádra není známa. Bez této hodnoty nelze nic vypočítat. Chcete-li to zjistit, musíte změřit průměr. Pokud je drát tenký, můžete vzít hřebík nebo jakoukoli jinou tyč, namotat na ni 10 závitů drátu, změřit délku vzniklé spirálky běžným pravítkem a vydělit 10, tím zjistíte průměr.

No, nebo jen změřit posuvným měřítkem. Výpočet průřezu se provádí podle vzorce:

Jsou nutné výpočty?

Jak jsme již řekli, průřez drátu se volí na základě očekávaného proudu a odporu kovu, ze kterého jsou jádra vyrobena. Logika volby je následující: průřez se volí tak, aby odpor při dané délce nevedl k výrazným poklesům napětí. Abychom se vyhnuli řadě výpočtů, pro krátké tratě (do 10-20 metrů) existují poměrně přesné tabulky:

Tato tabulka ukazuje typické hodnoty průřezu měděných a hliníkových vodičů a jmenovité proudy jimi procházející. Pro pohodlí je uvedena nosnost, kterou tento vlasec vydrží. Všimněte si prosím rozdílu v proudech a výkonu při 380V, přirozeně to předpokládá třífázovou elektrickou síť.

Nakonec doporučujeme sledovat video, které podrobně vysvětluje, jak vypočítat průřez vodiče, a také poskytuje příklady výpočtových prací:

Výpočet odporu drátu spočívá v použití několika vzorců a můžete si stáhnout hotové kalkulačky z trhu Play pro svůj smartphone, například „Electrodroid“ nebo „Mobile Electrician“. Tyto znalosti budou užitečné pro výpočty topných zařízení, kabelových vedení, pojistek a dokonce i dnes populárních cívek pro elektronické cigarety.

Aktivní odpor drátů a kabelů vyrobených z neželezných kovů je určen jedním z následujících vzorců:


kde r je vypočtený měrný odpor jádra drátu nebo kabelu, ohm⋅mm 2 / m;
g je vypočtená vodivost jádra drátu nebo kabelu, m / ohm⋅mm 2 ;
F – jmenovitý průřez vodiče nebo kabelu, mm 2.
Hodnoty odporu a vodivosti pro měděné dráty a kabely:

pro hliníkové dráty a kabely

Indukční reaktance třífázového vedení s dráty z neželezných kovů při frekvenci střídavého proudu 50 Hz je určena vzorcem

kde d je vnější průměr drátu, mm;
D je geometrická střední vzdálenost mezi dráty vedení vypočítaná podle vzorce

kde D je vzdálenost mezi dráty pro každý pár drátů třífázového vedení, mm.
Aktivní odpor 1 km jádra drátu nebo kabelu je uveden v tabulce. 5-1, indukční reaktance vedení 1 km – v tabulce. 5-2 a 5-4.
U ocelových drátů závisí aktivní a vnitřní indukční odpor na střídavém proudu protékajícím drátem. Celková indukční reaktance venkovního vedení vyrobeného z ocelových drátů se určí jako součet vnějších x’ a vnitřních x” indukčních reaktancí: