Calcolatore caduta di tensione

La caduta di tensione misura quanta pressione elettrica si perde tra sorgente e carico lungo un tratto di cavo. Nel cablaggio DC solare e off-grid, una caduta eccessiva fa sì che batterie e inverter vedano meno tensione del previsto: i caricatori rendono meno, i carichi calano e l'efficienza scende.

Questo calcolatore stima la caduta DC su filo di rame usando la corrente in ampere, la tensione di sistema, la lunghezza unidirezionale del cavo e la sezione AWG. Raddoppia la lunghezza unidirezionale per l'andata e ritorno (conduttori positivo e negativo), poi riporta caduta in volt, percentuale e tensione al carico.

Usatelo per verificare un tratto esistente o confrontare le sezioni prima di acquistare il cavo. Per la selezione automatica AWG in base a portata e caduta massima, usate il calcolatore sezione cavo. Molti installatori puntano al 3 % o meno sui tratti DC critici.

Come funziona questo calcolatore

1. Inserite la corrente di carico in ampere — il prelievo DC continuo del circuito (array al regolatore, regolatore a batteria o batteria a inverter).
2. Inserite la tensione di sistema alla sorgente (es. 12, 24 o 48 V di batteria o array).
3. Inserite la lunghezza unidirezionale del cavo in piedi da sorgente a carico (non il totale andata e ritorno — lo strumento la raddoppia).
4. Selezionate l'AWG del filo. I valori di resistenza usano Ω rame DC standard per 1.000 ft a circa 20 °C.
5. Caduta di tensione = 2 × ampere × resistenza per piede × piedi unidirezionali. Caduta % = (caduta V ÷ V sistema) × 100.

Relazioni centrali di caduta di tensione

Caduta V = 2 × I × R/piede × lunghezza (unidirezionale) | Caduta % = (Caduta V ÷ V sistema) × 100 | V al carico = V sistema − Caduta V

La corrente attraverso la resistenza crea una perdita di tensione. Poiché i circuiti DC richiedono conduttori di andata e ritorno, la lunghezza effettiva è il doppio della distanza unidirezionale. La caduta percentuale normalizza la perdita rispetto alla tensione di sistema — il 3 % su un circuito da 12 V sono solo 0,36 V, ma il 3 % su 48 V sono 1,44 V; l'obiettivo in percentuale è spesso simile mentre i volt assoluti differiscono.

Formule usate da questo strumento

• Usa la resistenza DC per 1000 ft per l'AWG selezionato.
• Caduta di tensione = 2 × ampere × resistenza × lunghezza unidirezionale (andata e ritorno).
• Caduta % = (volt caduta ÷ volt sistema) × 100.

Esempio svolto: 10 A a 12 V, 25 ft

Un carico da 10 A su un sistema da 12 V usa rame 10 AWG con 25 ft unidirezionali da batteria a carico.

1. Resistenza 10 AWG ≈ 1,21 Ω per 1.000 ft → 0,00121 Ω per piede per conduttore.
2. Caduta V = 2 × 10 A × 0,00121 × 25 ft ≈ 0,61 V andata e ritorno.
3. Caduta % = 0,61 ÷ 12 × 100 ≈ 5,1 % — sopra l'obiettivo comune del 3 %; valutate 8 AWG o un tratto più corto.
4. Tensione al carico ≈ 12 − 0,61 = 11,39 V con 10 A pieni.

Suggerimenti pratici

• Misurate la lunghezza unidirezionale lungo il percorso reale del cavo, non in linea retta.
• Una tensione di sistema più alta (24 V o 48 V) riduce gli ampere per la stessa potenza e di solito abbassa la percentuale di caduta.
• Terminali, fusibili e connettori sottodimensionati aggiungono resistenza non modellata qui — mantenete i tratti ordinati e serrati al coppia corretto.
• I tratti array solare verso MPPT spesso puntano a ≤3 % di caduta; alcuni progettisti usano ≤2 % su lunghi tratti da 12 V.
• Se la caduta % è alta, aumentate l'AWG o avvicinate l'apparecchiatura prima di accettare perdita di potenza.

Domande frequenti

Guide correlate

• Come calcolare la caduta di tensione nel cablaggio solare (e perché conta)