حاسبة انخفاض الجهد

الفئة: فيزياء
- يوليو 16, 2025
| |

انخفاض الجهد هو تقليل الجهد في دائرة كهربائية بين المصدر والحمل بسبب مقاومة السلك.

تساعد هذه الآلة الحاسبة في تحديد انخفاض الجهد لدارات التيار المستمر والتيار المتردد بناءً على حجم السلك والطول والمادة والتيار.

أ

حول انخفاض الجهد

انخفاض الجهد هو تقليل الضغط الكهربائي (الجهد) الذي يحدث عندما يتدفق التيار عبر مقاومة السلك. جميع الموصلات لها بعض المقاومة، مما يتسبب في انخفاض الجهد أثناء انتقاله من المصدر إلى الحمل.

لماذا يعتبر انخفاض الجهد مهمًا:

يمكن أن يتسبب انخفاض الجهد المفرط في:

  • عطل أو فشل المعدات
  • تشغيل المحركات بسرعة منخفضة أو بعزم دوران أقل
  • ظهور الأضواء باهتة
  • إنتاج السخانات حرارة أقل
  • زيادة استهلاك الطاقة بسبب عدم الكفاءة
  • احتمالية ارتفاع درجة حرارة الموصلات
الحدود الموصى بها:

توصي معظم القوانين الكهربائية بـ:

  • 3% كحد أقصى لانخفاض الجهد لدارات الفروع
  • 5% كحد أقصى لانخفاض الجهد المدمج لدارات التغذية والفروع
  • 2% للمعدات الإلكترونية الحساسة
معادلات الحساب:
  • دارات التيار المستمر: Vdrop = 2 × L × I × R
  • التيار المتردد أحادي الطور: Vdrop = 2 × L × I × R × PF
  • التيار المتردد ثلاثي الطور: Vdrop = √3 × L × I × R × PF

حيث:

  • Vdrop = انخفاض الجهد (فولت)
  • L = طول السلك في اتجاه واحد (قدم أو متر)
  • I = التيار (أ)
  • R = مقاومة السلك لكل وحدة طول (Ω/قدم أو Ω/متر)
  • PF = عامل القدرة (عادة 0.85-0.95 لدارات التيار المتردد)
طرق تقليل انخفاض الجهد:
  • استخدام سلك بحجم أكبر (رقم AWG أصغر)
  • تقليل طول الدائرة عند الإمكان
  • استخدام أنظمة جهد أعلى
  • استخدام موصلات نحاسية بدلاً من الألمنيوم
  • تركيب مصادر الطاقة بالقرب من الأحمال

ما هو حاسبة انخفاض الجهد

تساعد حاسبة انخفاض الجهد في تحديد انخفاض الجهد في الدوائر الكهربائية بناءً على حجم السلك، الطول، المادة، والتيار. يحدث انخفاض الجهد عندما تقلل المقاومة الكهربائية في السلك من الجهد من مصدر الطاقة إلى الحمل. تجعل هذه الأداة من السهل تقدير انخفاض الجهد في كل من الدوائر المستمرة والمتناوبة، مما يضمن أن تعمل الأنظمة الكهربائية بكفاءة وأمان.

صيغة انخفاض الجهد

الدائرة المستمرة:
\( V_{\text{drop}} = 2 \times L \times I \times R \)
الدائرة المتناوبة أحادية الطور:
\( V_{\text{drop}} = 2 \times L \times I \times R \times PF \)
الدائرة المتناوبة ثلاثية الطور:
\( V_{\text{drop}} = \sqrt{3} \times L \times I \times R \times PF \)

حيث:

  • \( V_{\text{drop}} \) = انخفاض الجهد (فولت)
  • \( L \) = طول السلك في اتجاه واحد (قدم أو متر)
  • \( I \) = التيار (أمبير)
  • \( R \) = مقاومة السلك لكل وحدة طول (أوم/قدم أو أوم/متر)
  • \( PF \) = عامل القدرة (عادةً 0.85-0.95 للدورات المتناوبة)

كيفية استخدام حاسبة انخفاض الجهد

اتبع هذه الخطوات لاستخدام الحاسبة:

  • اختر نوع الدائرة (مستمرة، أحادية الطور، أو ثلاثية الطور).
  • اختر مادة السلك (نحاس أو ألمنيوم).
  • اختر حجم السلك (AWG) من القائمة المنسدلة.
  • أدخل طول السلك (المسافة في اتجاه واحد) واختر الوحدة (قدم أو متر).
  • أدخل حمل التيار بالأمبير.
  • قدم جهد الإمداد واختر وحدة الجهد.
  • حدد عدد الأماكن العشرية للنتائج.
  • اختر ما إذا كنت تريد عرض النتائج الأساسية أو تحليل مفصل.
  • اضغط على زر احسب انخفاض الجهد لرؤية النتائج.

لماذا يعتبر انخفاض الجهد مهمًا

يمكن أن يؤدي انخفاض الجهد المفرط إلى عدة مشاكل، بما في ذلك:

  • تقليل الكفاءة في الأنظمة الكهربائية
  • ظهور الأضواء بشكل أضعف من المتوقع
  • تشغيل المحركات بسرعات أو طاقة أقل
  • زيادة استهلاك الطاقة
  • احتمالية ارتفاع درجة حرارة الأسلاك والاتصالات

من خلال حساب انخفاض الجهد، يمكن للمستخدمين تحديد ما إذا كانت هناك حاجة لإجراء تعديلات، مثل اختيار حجم سلك أكبر لتقليل فقد الطاقة.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

ما هو انخفاض الجهد؟

انخفاض الجهد هو تقليل في الجهد الكهربائي أثناء انتقال التيار عبر سلك. يحدث ذلك بسبب المقاومة الطبيعية للسلك، مما يتسبب في فقدان الطاقة في شكل حرارة.

ما هو انخفاض الجهد المقبول؟

توصي معظم الأكواد الكهربائية بالحفاظ على انخفاض الجهد أقل من:

  • 3% للدورات الفرعية
  • 5% للدورات المجمعة بين التغذية والدورات الفرعية
  • 2% للإلكترونيات الحساسة

كيف يمكنني تقليل انخفاض الجهد؟

لتقليل انخفاض الجهد، يمكنك:

  • استخدام مقياس سلك أكبر (رقم AWG أقل)
  • تقليل طول الدائرة
  • استخدام نظام جهد أعلى
  • التحويل من سلك الألمنيوم إلى سلك النحاس
  • وضع مصادر الطاقة أقرب إلى الحمل

هل تؤثر مادة السلك على انخفاض الجهد؟

نعم، النحاس لديه مقاومة أقل من الألمنيوم، مما يجعله موصلًا أفضل. ومع ذلك، يتم استخدام الألمنيوم أحيانًا لأنه أخف وزناً وأكثر فعالية من حيث التكلفة.

كيف يؤثر حجم السلك على انخفاض الجهد؟

تتمتع الأسلاك السميكة (أرقام AWG أقل) بمقاومة أقل، مما يساعد على تقليل انخفاض الجهد. إذا كانت الدائرة تعاني من انخفاض جهد مفرط، فإن اختيار حجم سلك أكبر يمكن أن يحسن الأداء.

كيف تساعد هذه الحاسبة

تبسط هذه الأداة حسابات انخفاض الجهد، مما يساعد المستخدمين على:

  • تحديد ما إذا كانت الدائرة تلبي معايير الأكواد الكهربائية.
  • تحديد متى يكون ترقية حجم السلك ضرورية.
  • تقدير فقد الطاقة والكفاءة من أجل إدارة أفضل للطاقة.
  • منع المشكلات المحتملة مثل ارتفاع درجة الحرارة وفشل المعدات.

من خلال استخدام هذه الحاسبة، يمكن للكهربائيين والمهندسين ومحبي الأعمال اليدوية تصميم تركيبات كهربائية أكثر أمانًا وكفاءة.