Калькулятор падения напряжения в медном кабеле

Блок питания стоит далеко от LED-ленты, и Вы хотите понять, не слишком ли много напряжения теряется в проводах? Введите напряжение, общую мощность, расстояние до ленты и сечение медной жилы. Калькулятор покажет ток, потерю в вольтах и процентах. Так можно сравнить несколько вариантов подводящего кабеля.

Это расчёт по заданному сечению, а не подбор минимально допустимого кабеля. После него ещё нужно проверить нагрев, допустимый ток, условия прокладки и паспортные пределы самой LED-системы.

Что ввести в форму

Если один кабель питает три полки, укажите суммарную мощность всех одновременно включённых линий. Иначе ток и потери до разветвления будут занижены. После развилки каждый провод проверяют отдельно — по собственной длине и нагрузке.

Форма принимает положительные числа до 1 000 000, с точкой или запятой в дробной части (1.5 и 1,5). Не добавляйте пробелы, +, единицы или запись 1e3: такие строки не принимаются. Поле напряжения не ограничено вариантами 12, 24 и 48 В, поэтому ответственность за выбор реального допустимого напряжения остаётся за паспортом оборудования.

Для работы формы нужен JavaScript. Формулы и пример ниже позволяют проверить расчёт вручную.

Пример: 24 В, 120 Вт, 10 м и 1,5 мм²

Эти значения уже стоят в исходных полях формы. В формулах напряжение обозначено U, мощность нагрузки P, длина в одну сторону L, сечение одной жилы S.

Сначала калькулятор определяет ток I по мощности и номинальному напряжению:

I = P / U = 120 / 24 = 5 А

Затем считает сопротивление R обеих жил. От блока до нагрузки ток проходит 10 м по одной жиле и возвращается по другой. Поэтому при введённых 10 м в расчёт входит 2 × L, то есть 20 м проводящего пути:

R = 2 × L × 0,0175 / S = 2 × 10 × 0,0175 / 1,5 ≈ 0,2333 Ом

Сопротивление используется внутри расчёта и в результате формы не выводится. Оно нужно, чтобы получить падение напряжения ΔU:

ΔU = I × R = 5 × 0,2333… ≈ 1,1667 В

Доля от заданного напряжения питания считается так:

Падение, % = ΔU / U × 100 ≈ 1,1667 / 24 × 100 ≈ 4,8611%

В результате Вы увидите 5 А, 1,17 В и 4,86%. Числа округляются максимум до двух знаков после запятой. Очень малые положительные результаты меньше 0,005 отображаются как «< 0,01». При изменении любого поля прежний ответ стирается: расчёт нужно запустить заново.

В расчёте зафиксировано удельное сопротивление меди 0,0175 Ом·мм²/м — упрощённый ориентир близкий к комнатной температуре. При нагреве сопротивление увеличивается, а у реального провода оно зависит и от материала, и от исполнения. Калькулятор температуру не спрашивает и не корректирует результат по нагреву. Для сравнения: National Bureau of Standards приводит для отожжённой меди 0,017241 Ом·мм²/м при 20 °C.

Как сравнивать сечения

Меняйте сечение, оставляя остальные данные одинаковыми. Например, для нагрузки 100 Вт при 24 В и длины 10 м в одну сторону получится:

Для одних и тех же 100 Вт увеличение сечения с 1,5 до 2,5 мм² уменьшает расчётную потерю примерно с 0,97 до 0,58 В. Можно также сократить провод или перенести блок ближе к ленте. При нескольких ветвях сначала рассчитывают общий участок по суммарному току, затем каждую отдельную ветвь по её нагрузке.

4,86% в ответе — доля потерянного напряжения, а не доля потерянной яркости. Реальная лента при пониженном напряжении может изменить ток и световой поток не по прямой пропорции. Этот калькулятор использует простую оценку тока P/U, а не пересчитывает электрический режим ленты после падения. Поэтому итог сравнивают с допустимыми пределами входного напряжения и условиями кабеля, а не с придуманной универсальной границей.

Более мощный блок при том же напряжении и неизменной нагрузке не уменьшит расчётное падение в этом кабеле. Мощность самого источника поможет оценить калькулятор блока питания.

Где заканчивается эта оценка

Модель описывает две одинаковые медные жилы и не учитывает потери в контактах, разъёмах и проводящих дорожках ленты. Допустимый ток кабеля, нагрев, изоляцию и способ прокладки проверяют отдельно. Небольшое падение напряжения само по себе не подтверждает безопасность линии.

Общий участок разветвлённой магистрали и её ответвления несут разный ток. У RGB- и CCT-лент токи в общем проводе и отдельных каналах тоже могут различаться. Для таких схем нужен расчёт по участкам и по схеме контроллера; один результат для пары жил не описывает всю систему. Для кабеля из другого материала коэффициент меди не подходит.

Если расчётное падение получилось не меньше самого напряжения питания, форма вместо числа покажет ошибку. Это не значит, что она рассчитала фактическое поведение такой линии: простая модель здесь перестаёт быть пригодной. Проверьте единицы и сечение; при верных вводных изменяйте трассу или схему с профессиональным расчётом. При выходе промежуточных значений за числовые пределы программа тоже выдаст сообщение, а не безопасную рекомендацию.

Подробности о распределении тока и проверке готовой линии есть в статье о сечении кабеля и падении напряжения в LED-системе. Этот калькулятор служит предварительной оценкой подвода к подсветке; проектирование сетевой проводки здания требует другого расчёта.

Если калькулятор показывает заметную потерю на длинном подводе, пришлите длину трассы, мощность ленты, выбранное сечение и фото места для блока питания в MAX или Telegram. Можно начать с вопроса. В рамках консультации поможем сравнить варианты схемы питания и проверить пределы конкретного комплекта.