La caduta di tensione o la perdita di corrente in un cavo dipendono dalla lunghezza del cavo, dalle dimensioni del cavo e dalla corrente attraverso il cavo. Cavi più grandi hanno meno resistenza e possono quindi trasmettere più potenza senza grandi perdite. Le perdite nei cavi più piccoli rimangono basse se la quantità di potenza trasmessa è piccola o se il cavo non è molto lungo. Gli ingegneri devono progettare il sistema di alimentazione in modo che la perdita di potenza nei cavi sia accettabile per la lunghezza del cavo necessario per alimentare il carico.

Informazioni di base

I cavi elettrici hanno una resistenza per piede, e più lungo è il cavo, maggiore è la resistenza. Quando la corrente fluisce attraverso il cavo, la corrente che fluisce attraverso la resistenza si traduce in una caduta di tensione secondo la legge di Ohm, tensione = corrente x resistenza. L'alimentazione in watt è la tensione x corrente. Una determinata resistenza di corrente e cavo definisce la caduta di tensione applicabile. Se è 10 volt per una corrente di 10 amp, la potenza persa nel cavo è di 100 watt.

Dimensioni cavo

I cavi più grandi hanno meno resistenza per piede rispetto ai cavi più piccoli. Il tipico cablaggio domestico è di tipo AWG 12 o 14 con resistenze di 1,6 e 2,5 ohm per 1000 piedi. Per una residenza tipica, una corsa di cavi potrebbe arrivare a 50 piedi. Le resistenze corrispondenti per queste dimensioni comuni dei cavi sono 0,08 e 0,13 ohm. Il cavo più grande ha una resistenza inferiore del 36% rispetto al cavo più piccolo e perderà il 36% di energia in meno. Per cavi più lunghi, come i collegamenti esterni, il cavo di misura 10 AWG con una resistenza di 1 ohm per 1000 piedi avrà una caduta di tensione del 60 percento in meno rispetto al cavo da 14 gauge.

Tensione

Mentre la resistenza dei cavi mostra quale cavo perderà la minima potenza, la potenza persa in watt è determinata dalla caduta di tensione. Per corse da 100 piedi, le resistenze dei cavi AWG 10, 12 e 14 gauge sono 0,1, 0,16 e 0,25 ohm. Un circuito domestico è valutato 15 amp. Una corrente da 15-amp a 100 piedi di questi cavi comporterebbe cadute di tensione rispettivamente di 1,5, 2,4 e 3,75 volt.

Potenza

La caduta di tensione moltiplicata per la corrente fornisce la potenza in watt . Le tre corse di cavi di 100 piedi, che trasportano 15 ampere, avranno cadute di potenza di 22,5, 36 e 56,25 watt rispettivamente per i cavi da 10, 12 e 14 gauge. Questa potenza riscalda il cavo e la caduta di tensione riduce la tensione disponibile per il carico. Una caduta di tensione da 3,6 a 6 volt fornisce una caduta di potenza accettabile per un circuito da 120 volt. Il cavo calibro AWG 14 è al limite, come è evidente dalla perdita di potenza che è maggiore di quella di una lampadina da 40 watt.