Сопротивление медного провода: таблица, формула расчета сопротивления
Использование меди в электротехнических устройствах обусловлено двумя факторами: хорошей проводимостью и относительной дешевизной. При проектировании или ремонте линий электропередач или электронных приборов, необходимо учитывать сопротивление медных проводов. Пренебрежение данным параметром приведет к поломке электрической системы.
Что такое сопротивление медного провода
В металлах ток образуется при появлении электрического поля. Оно «заставляет» двигаться электроны упорядоченно, в одном направлении. Электроны дальних орбит атома, слабо удерживаемые ядром, формируют ток.
Медные проводаПри прохождении отрицательных частиц сквозь кристаллическую решетку молекул меди, они сталкиваются с атомами и другими электронами. Возникает препятствие или сопротивление направленному движению частиц.
Для оценки противодействия току была введена величина «электрическое сопротивление» или «электрический импеданс». Обозначается она буквой «R» или «r». Вычисляется сопротивление по формуле Георга Ома: R=, где U — разность потенциалов или напряжение, действующее на участке цепи, I — сила тока.
Понятие сопротивленияВажно! Чем выше значение импеданса металла, тем меньший ток проходит по нему, и именно медные проводники так широко распространены в электротехнике, благодаря этому свойству.
Исходя из формулы Ома, на величину тока влияет приложенное напряжение при постоянном R. Но резистентность медных проводов меняется, в зависимости от их физических характеристик и условий эксплуатации.
Что влияет на сопротивление медного провода
Электрический импеданс медного кабеля зависит от нескольких факторов:
- Удельного сопротивления;
- Площади сечения проволоки;
- Длины провода;
- Внешней температуры.
Последним пунктом можно пренебречь в условиях бытового использования кабеля. Заметное изменение импеданса происходит при температурах более 100°C.
Зависимость сопротивленияУдельное сопротивление в системе СИ обозначается буквой ρ. Оно определяется, как величина сопротивления проводника, имеющего сечение 1 м2 и длину 1 м, измеряется в Ом ∙ м2. Такая размерность неудобна в электротехнических расчетах, поэтому часто используется единица измерения Ом ∙ мм2.
Важно! Данный параметр является характеристикой вещества — меди. Он не зависит от формы или площади сечения. Чистота меди, наличие примесей, метод изготовления проволоки, температура проводника — факторы, влияющие на удельное сопротивление.
Зависимость параметра от температуры описывается следующей формулой: ρt= ρ20[1+ α(t−20°C)]. Здесь ρ20— удельное сопротивление меди при 20°C, α— эмпирически найденный коэффициент, от 0°Cдо 100°C для меди имеет значение, равное 0,004 °C-1, t — температура проводника.
Ниже приведена таблица значений ρ для разных металлов при температуре 20°C.
Таблица удельного сопротивленияСогласно таблице, медь имеет низкое удельное сопротивление, ниже только у серебра. Это обуславливает хорошую проводимость металла.
Чем толще провод, тем меньше его резистентность. Зависимость R проводника от сечения называется «обратно пропорциональной».
Важно! При увеличении поперечной площади кабеля, электронам легче проходить сквозь кристаллическую решетку. Поэтому, при увеличении нагрузки и возрастании плотности тока, следует увеличить площадь сечения.
Увеличение длины медного кабеля влечет рост его резистентности. Импеданс прямо пропорционален протяженности провода. Чем длиннее проводник, тем больше атомов встречаются на пути свободных электронов.
ВыводыПоследним элементом, влияющим на резистентность меди, является температура среды. Чем она выше, тем большую амплитуду движения имеют атомы кристаллической решетки. Тем самым, они создают дополнительное препятствие для электронов, участвующих в направленном движении.
Важно! Если понизить температуру до абсолютного нуля, имеющего значение 0° Kили -273°C, то будет наблюдаться обратный эффект — явление сверхпроводимости. В этом состоянии вещество имеет нулевое сопротивление.
Температурная корреляцияКак узнать сопротивление 1 метра медного провода
После выяснения всех факторов, влияющих на резистентность медного провода, можно объединить их в формуле зависимости сопротивления от сечения проводника и узнать, как вычислить этот параметр. Математическое выражение выглядит следующим образом: R= pl/s, где:
- ρ — удельное сопротивление;
- l — длина проводника, при нахождении сопротивления медного проводника длиной 1 м, l = 1;
- S— площадь поперечного сечения.
Для вычисления S, в случае провода цилиндрической формы, используется формула: S = π ∙ r2 = π d2/4 ≈ 0.785 ∙ d2, здесь:
- r — радиус сечения провода;
- d — его диаметр.
Если провод состоит из нескольких жил, то суммарная площадь будет равна: S = n d2/1,27, где n — количество жил.
Если проводник имеет прямоугольную форму, то S = a ∙ b, где a — ширина прямоугольника, b — длина.
Важно! Узнать диаметр сечения можно штангенциркулем. Если его нет под рукой, то намотать на любой стержень измеряемую проволоку, посчитать количество витков, желательно, чтобы их было не меньше 10 для большей точности. После этого измерить намотанную часть проводника, и разделить значение на количество витков.
Как правильно рассчитать сопротивление провода по сечению
Проектируя электрическую сеть, необходимо правильно подобрать сечение кабеля, чтобы его резистентность не была высокой. Большой импеданс вызовет падение напряжения выше допустимого значения. В результате подключенное к сети электрическое устройство может не заработать. Также, провода начнут перегреваться.
Для правильного расчета минимального сечения необходимо учесть следующие факторы:
- По стандартам ПУЭ падение напряжения не должно быть больше 5%.
- В бытовых условиях ток проходит по двум проводам. Поэтому, при расчете величину сопротивления нужно умножить на 2.
- Учитывать нужно мощность всех подключенных приборов на линии. Для развития предусмотреть запас по нагрузке.
Как вычислить сопротивление проводника по формуле? Для примера можно рассмотреть задачу. Требуется определить: достаточно ли будет медного кабеля сечением 2,5 мм2 и длиной 30 метров для подключения оборудования мощностью 9 кВт.
Формулы электрической цепиЗадача решается следующим образом:
- Резистентность медного кабеля будет равна:
2 ∙ (ρ ∙ L) / S = 2 ∙ (0,0175 ∙ 30) / 2,5 = 0,42 Ом.
- Для нахождения падения напряжения нужно определить силу тока, по формуле: I= P/U.
Здесь P — суммарная мощность оборудования, U — напряжение в цепи. Тогда сила тока будет равна: I = 9000 / 220 = 40,91 А.
- Используя закон Ома, можно найти падение напряжения по кабелю: ΔU = I ∙ R = 40, 91 ∙ 0,42 = 17,18 В.
- От 220 В процент падения составит: U% = (ΔU / U) ∙ 100% = (17,18 / 220) ∙ 100% = 7, 81%>5%.
Падение напряжение выходит за пределы допустимого значения, значит необходимо использовать кабель большего сечения.
Таблица сопротивления медного провода
Узнать резистентность проводника можно по таблицам. В них содержатся готовые результаты вычислений для разных кабелей.
Например, сопротивление меди на метр для различных сечений можно определить без вычислений, из соответствующей таблицы.
Таблица меди на метр 2Важно! Таблицы не содержат данные о всех сечениях. Если нужно узнать величину импеданса для неуказанного кабеля, то находится среднее значение между двумя ближайшими известными сопротивлениями.
Таблица сечений, сопротивлений, силы токаРасчет сопротивления кабеля является важной задачей при проектировании электрической системы. Воспользовавшись формулами или таблицами, можно успешно ее решить.
Расчет сопротивления медных проводов и выбор сечения кабеля
На стадии проектирования линий электропередач, информационных и контрольных сетей существенное значение приобретает выбор материала и площади поперечного сечения проводника. Правильное инженерное решение помогает снизить потери, уменьшить вероятность аварийных ситуаций, решить другие задачи. Сравнительно небольшое электрическое сопротивление медного провода объясняет популярность применения этого варианта. Дополнительные преимущества и альтернативы рассмотрены в данной публикации.
Увеличением сечения повышают стойкость проводника к токовым нагрузкам
От чего зависит сопротивление металла
Электрический ток по классическому определению – это направленное движение заряженных частиц. В металлах перемещаются электроны, если создать между двумя точками подключения источника питания разницу потенциалов. Этому процессу препятствуют примеси, поэтому проводимость лучше в однородном материале.
К сведению. Качественные проводники тока выпускают из электротехнической меди, которая содержит не более 0,01% сторонних примесей. Незначительная добавка алюминия (0,02-0,03%) уменьшает проводимость на 10-11%. При большой длине трассы существенно увеличиваются потери на передачу энергии.
Отрицательное влияние оказывают колебательные процессы атомов кристаллической решетки. При повышении температуры увеличивается амплитуда этих движений, что создает дополнительные препятствия перемещению зарядов. Для компенсации этого явления резисторы создают из специальных сплавов. Правильно подобранные пропорции материалов обеспечивают стабильность электрического сопротивления в расчетном температурном диапазоне.
Удельное сопротивление различных металлов
Чтобы рассчитать потери, которые обеспечивает определенная длина проводника, удобно оперировать удельными параметрами. Базовая формула для вычисления электрического сопротивления:
R = p*(L/S),
где:
- L – длина в метрах;
- S – площадь поперечного сечения, мм кв.;
- p – удельное сопротивление кабеля, изготовленного из определенного материала, (Ом*мм кв.)/м.
При необходимости сечение можно вычислить по диаметру (D), применив известную формулу из геометрии:
S = (π * D2)/4.
Если микрометр отсутствует, применяют намотку провода на цилиндрический инструмент (отвертку, карандаш). Далее измеряют длину созданной катушки обычной линейкой, делят полученное значение на количество витков.
Измерение диаметра подручными средствами
Медь и алюминий
Для значительного изменения сопротивления провода достаточно минимального количества примесей. Однако даже при высокой степени очистки медь гораздо лучше проводит электрический ток, по сравнению с алюминием. Ниже приведены значения удельного сопротивления соответствующих материалов. С применением справочных сведений несложно проверить потери при выборе кабельной продукции для формирования трассы определенной длины:
- pм = 0,0175;
- pа = 0,028.
Другие металлы
Удельное сопротивление нихрома составляет от 1,04 до 1,42 (Ом*мм кв.)/метр. Большой разброс параметров объясняется пропорциональным изменением составляющих сплава. Такие материалы применяют для создания нагревательных элементов, так как целостность изделий сохраняется при высокой температуре. С учетом высокого сопротивления нихромовой проволоки на единицу длины этот кабель идеально подходит для создания «теплого пола».
Особенности других материалов (удельное сопротивление Ом*мм кв.)/м):
- золото (0,023) обеспечивает хорошую проводимость и устойчивость к окислению, но стоит дорого;
- ограниченное применение серебра (0,015) также объясняется высокой ценой;
- высокая температура (+3 422°C) плавления вольфрама (0,05) позволяет применять его для изготовления спиралей классических ламп накаливания;
- константан (0,5) применяют для создания резисторов.
Выбор сечения кабелей
Для крупных расчетов можно использовать специализированный калькулятор на справочном сайте либо соответствующее программное обеспечение. Следующий алгоритм применяют для последовательного вычисления рабочих параметров по формулам:
- при передаче в подключенную нагрузку мощности P = 1 600 Вт в линии с напряжением U = 220 V постоянный ток (I) определяют следующим образом: I = P/U ≈ 7,27А;
- сопротивление медного проводника (в обе стороны) длиной 800 м и сечением 2,5 мм кв.: R = (2*I*p)/S = (2*800*0,0175)/2,5 = 11,2 Ом;
- потери по напряжению в этой трассе: ΔU = (2*L*I)/((1/p)*S) = (2*800*7,27)/((1/0,0175)*2,5) = 11 520/ 142,86 = 80,63 V.
При необходимости последнее выражение несложно математически преобразовать для выбора площади поперечного сечения проводника по суммарному значению подключаемой нагрузки:
S = (2*I*L)/((1/p)*ΔU.
В рассмотренном примере потери напряжения составляют более 36%. Этот результат свидетельствует о необходимости корректировки расчета сопротивления проводника. По действующим нормативам допустимо уменьшение контрольного параметра не более, чем на 5 %. Увеличив диаметр провода, можно получить необходимый результат. При сечении 19 мм кв. напряжение уменьшится до 209,41 V (4,81%).
С учетом увеличенного сопротивления алюминиевого провода предполагаются пропорциональные изменения потерь. Выполнив аналогичный расчет, можно получить рекомендованное сечение 31 мм кв. Использование такого проводника в аналогичных условиях снизит напряжение до 209,2 V, что позволит обеспечить соответствие нормативам – 4,92%.
К сведению. Для проверки расчетных данных можно использовать мультиметр. Измерения выполняют в соответствующем диапазоне с учетом амплитуды сигнала, переменного (постоянного) тока.
Измерение сопротивления кабеля мультиметром
При подключении источника питания переменного тока алгоритм вычислений усложняется. Для таких исходных условий пользуются формулой:
ΔU = ((Pа * Rа + Pр * Rи) *L)/ U,
где:
- Pа (Pр) – активная (реактивная) мощность;
- Rа (Rи) – относительное активное (индуктивное) сопротивление линии в Ом на километр.
Для определенных материалов проводников исходные данные берут из справочника. По аналогии с упомянутыми нормативами уменьшение напряжения не должно быть в общем случае более 5%. Дополнительные ограничения применяют с учетом особенностей электрических сетей и подключаемых потребителей (от 1% до 12%). Действующие правила уточняют по тексту последней редакции ПУЭ.
Приведенные итоги расчетов убедительно подтверждают преимущества меньшего удельного сопротивления медного провода. При использовании алюминиевого аналога значительно увеличивается количество материала для передачи электроэнергии с нормативными потерями. Для комплексного анализа следует учитывать лучшие показатели меди по прочности, гибкости.
Алюминий отличается меньшей стоимостью, легкостью. Но при работе с этим материалом следует исключить вибрационные воздействия и перемещения в процессе эксплуатации. Особо тщательно проектируют изгибы, чтобы сохранить целостность проводника. Электрический контакт нарушается образованием окислов на поверхности изделий, изготовленных из этого металла.
К сведению. В определенных ситуациях многое будет значить свободное место для прокладки трассы. По экономии пространства преимущественными параметрами обладает медь.
Выбор сечения проводника по допустимому нагреву
По мере увеличения силы тока повышается температура проводящего металла. На определенном уровне повреждается слой защитной изоляции, созданный из полимеров. Это провоцирует короткие замыкания и образование пламени. Опасные ситуации предотвращают корректным расчетом площади поперечного сечения. Определенное значение имеет способ прокладки (совместный/ раздельный).
Выбор кабельных изделий с учетом нагрева
Выбор сечения по потерям напряжения
Как показано в расчетах, при большой длине трасы нужно учитывать снижение напряжения и соответствующие энергетические потери. В крупных проектах рассматривают всю цепь тока с распределительными устройствами и подключаемыми нагрузками.
Выбор по допустимым потерям
Для точного определения подходящей кабельной продукции рассматривают особенности процесса эксплуатации. Делают необходимый запас, чтобы предотвратить аварийные ситуации при подключении новых потребителей и бросках напряжения в сети питания.
Видео
Таблица удельного электросопротивления медных проводников
Одним из самых распространённых металлов для изготовления проводов является медь. Её электросопротивление минимальное из доступных по цене металлов. Оно меньше только у драгоценных металлов (серебра и золота) и зависит от разных факторов.
Формула вычисления сопротивления проводника
Что такое электрический ток
На разных полюсах аккумулятора или другого источника тока есть разноимённые носители электрического заряда. Если их соединить с проводником, носители заряда начинают движение от одного полюса источника напряжения к другому. Этими носителями в жидкости являются ионы, а в металлах – свободные электроны.
Определение. Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц.
Удельное сопротивление
Удельное электрическое сопротивление – это величина, определяющая электросопротивление эталонного образца материала. Для обозначения этой величины используется греческая буква «р». Формула для расчета:
p=(R*S)/l.
Эта величина измеряется в Ом*м. Найти её можно в справочниках, в таблицах удельного сопротивления или в сети интернет.
Свободные электроны по металлу двигаются внутри кристаллической решётки. На сопротивление этому движению и удельное сопротивление проводника влияют три фактора:
- Материал. У разных металлов различная плотность атомов и количество свободных электронов;
- Примеси. В чистых металлах кристаллическая решётка более упорядоченная, поэтому сопротивление ниже, чем в сплавах;
- Температура. Атомы не находятся на своих местах неподвижно, а колеблются. Чем выше температура, тем больше амплитуда колебаний, создающая помехи движению электронов, и выше сопротивление.
На следующем рисунке можно увидеть таблицу удельного сопротивления металлов.
Удельное сопротивление металлов
Интересно. Есть сплавы, электросопротивление которых падает при нагреве или не меняется.
Проводимость и электросопротивление
Так как размеры кабелей измеряются в метрах (длина) и мм² (сечение), то удельное электрическое сопротивление имеет размерность Ом·мм²/м. Зная размеры кабеля, его сопротивление рассчитывается по формуле:
R=(p*l)/S.
Кроме электросопротивления, в некоторых формулах используется понятие «проводимость». Это величина, обратная сопротивлению. Обозначается она «g» и рассчитывается по формуле:
g=1/R.
Проводимость жидкостей
Проводимость жидкостей отличается от проводимости металлов. Носителями зарядов в них являются ионы. Их количество и электропроводность растут при нагревании, поэтому мощность электродного котла растёт при нагреве от 20 до 100 градусов в несколько раз.
Интересно. Дистиллированная вода является изолятором. Проводимость ей придают растворенные примеси.
Электросопротивление проводов
Самые распространенные металлы для изготовления проводов – медь и алюминий. Сопротивление алюминия выше, но он дешевле меди. Удельное сопротивление меди ниже, поэтому сечение проводов можно выбрать меньше. Кроме того, она прочнее, и из этого металла изготавливаются гибкие многожильные провода.
В следующей таблице показывается удельное электросопротивление металлов при 20 градусах. Для того чтобы определить его при других температурах, значение из таблицы необходимо умножить на поправочный коэффициент, различный для каждого металла. Узнать этот коэффициент можно из соответствующих справочников или при помощи онлайн-калькулятора.
Сопротивление проводов
Выбор сечения кабеля
Поскольку у провода есть сопротивление, при прохождении по нему электрического тока выделяется тепло, и происходит падение напряжения. Оба этих фактора необходимо учитывать при выборе сечения кабелей.
Выбор по допустимому нагреву
При протекании тока в проводе выделяется энергия. Её количество можно рассчитать по формуле электрической мощности:
P=I²*R.
В медном проводе сечением 2,5мм² и длиной 10 метров R=10*0.0074=0.074Ом. При токе 30А Р=30²*0,074=66Вт.
Эта мощность нагревает токопроводящую жилу и сам кабель. Температура, до которой он нагревается, зависит от условий прокладки, числа жил в кабеле и других факторов, а допустимая температура – от материала изоляции. Медь обладает большей проводимостью, поэтому меньше выделяемая мощность и необходимое сечение. Определяется оно по специальным таблицам или при помощи онлайн-калькулятора.
Таблица выбора сечения провода по допустимому нагреву
Допустимые потери напряжения
Кроме нагрева, при прохождении электрического тока по проводам происходит уменьшение напряжения возле нагрузки. Эту величину можно рассчитать по закону Ома:
U=I*R.
Справка. По нормам ПУЭ оно должно составлять не более 5% или в сети 220В – не больше 11В.
Поэтому, чем длиннее кабель, тем больше должно быть его сечение. Определить его можно по таблицам или при помощи онлайн-калькулятора. В отличие от выбора сечения по допустимому нагреву, потери напряжения не зависят от условий прокладки и материала изоляции.
В сети 220В напряжение подаётся по двум проводам: фазному и нулевому, поэтому расчёт производится по двойной длине кабеля. В кабеле из предыдущего примера оно составит U=I*R=30A*2*0.074Ом=4,44В. Это немного, но при длине 25 метров получается 11,1В – предельно допустимая величина, придётся увеличивать сечение.
Максимально допустимая длина кабеля данного сечения
Электросопротивление других металлов
Кроме меди и алюминия, в электротехнике используются другие металлы и сплавы:
- Железо. Удельное сопротивление стали выше, но она прочнее, чем медь и алюминий. Стальные жилы вплетаются в кабеля, предназначенные для прокладки по воздуху. Сопротивление железа слишком велико для передачи электроэнергии, поэтому при расчёте сечения жилы не учитываются. Кроме того, оно более тугоплавкое, и из него изготавливаются вывода для подключения нагревателей в электропечах большой мощности;
- Нихром (сплав никеля и хрома) и фехраль (железо, хром и алюминий). Они обладают низкой проводимостью и тугоплавкостью. Из этих сплавов изготавливаются проволочные резисторы и нагреватели;
- Вольфрам. Его электросопротивление велико, но это тугоплавкий металл (3422 °C). Из него изготавливаются нити накала в электролампах и электроды для аргонно-дуговой сварки;
- Константан и манганин (медь, никель и марганец). Удельное сопротивление этих проводников не меняется при изменениях температуры. Применяются в претензионных приборах для изготовления резисторов;
- Драгоценные металлы – золото и серебро. Обладают самой высокой удельной проводимостью, но из-за большой цены их применение ограничено.
Индуктивное сопротивление
Формулы для расчёта проводимости проводов справедливы только в сети постоянного тока или в прямых проводниках при низкой частоте. В катушках и в высокочастотных сетях появляется индуктивное сопротивление, во много раз превышающее обычное. Кроме того, ток высокой частоты распространяется только по поверхности провода. Поэтому его иногда покрывают тонким слоем серебра или используют литцендрат.
Справка. Литцендрат – это многожильный провод, каждая жила в котором изолирована от остальных. Это делается для увеличения поверхности и проводимости в сетях высокой частоты.
Удельное сопротивление меди, гибкость, относительно невысокая цена и механическая прочность делают этот металл, вместе с алюминием, самым распространенным материалом для изготовления проводов.
Видео
Оцените статью:ФИЗИКА: Задачи на сопротивление проводников
Задачи на Сопротивление проводников с решениями
Формулы, используемые на уроках «Задачи на сопротивление проводников».
Название величины | Обозначение | Единица измерения | Формула |
Сила тока | I | А | I = U / R |
Напряжение | U | В | U = IR |
Сопротивление | R | Ом | R = U/I |
Длина проводника | l | м | l = RS / p |
Площадь поперечного сечения проводника | S | мм2 | S = pl / R |
Удельное сопротивление вещества | p | Ом • мм2 /м | p = RS / l |
Сопротивление проводника | R | Ом | R = pl / S |
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1. Длина алюминиевого провода 500 м, площадь его поперечного сечения 4 мм2 , Чему равно сопротивление провода?
Задача № 2. Медный провод с площадью поперечного сечения 0,85 мм2 обладает сопротивлением 4 Ом. Какова длина провода?
Задача № 3. Длина серебряного провода 0,6 м, а сопротивление 0,015 Ом. Определите площадь поперечного сечения провода.
Задача № 4. Жила алюминиевого провода, используемого для электропроводки, имеет площадь поперечного сечения 2 мм2. Какой площадью поперечного сечения должен обладать никелиновый провод, чтобы длина и сопротивление линии не изменились?
Задача № 5. Площади поперечных сечений стальных проволок с одинаковыми длинами равны 0,05 и 1 мм2. Какая из них обладает меньшим сопротивлением; во сколько раз?
Задача № 6. Сопротивление проволоки длиной 1 км равно 5,6 Ом. Определите напряжение на каждом участке проволоки длиной 100 м, если сила тока в ней 7 мА.
Задача № 7. Имеются два однородных проводника, однако первый в 8 раз длиннее второго, который имеет вдвое большую площадь поперечного сечения. Какой из проводников обладает большим сопротивлением; во сколько раз?
Задача № 8. Шнур, употребляемый для подводки тока к телефону, для гибкости делают из многих тонких медных проволок. Рассчитайте сопротивление такого провода длиной 3 м, состоящего из 20 проволок площадью поперечного сечения 0,05 мм2 каждая.
Задача № 9. Определите силу тока, проходящего через реостат, изготовленный из никелиновой проволоки длиной 50 м и площадью поперечного сечения 1 мм2, если напряжение на зажимах реостата равно 45 В.
Задача № 10. Сопротивление проволоки, у которой площадь поперечного сечения 0,1 мм2, равно 180 Ом. Какой площади поперечного сечения надо взять проволоку той же длины и из того же материала, чтобы получить сопротивление 36 Ом?
Краткая теория для решения Задачи на Сопротивление проводников.
Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Сопротивление проводников». Выберите дальнейшие действия:
Калькуляторы сопротивления медного провода, падения напряжения и сечения проводника
AWG означает «Американский калибр проводов» и является стандартизированная система калибра проволоки, используемая в США с 1857 г. для диаметры круглой, цветной, электропроводящей проволоки. Площадь поперечного сечения провода определяет его сопротивление и допустимая нагрузка по току. Чем больше диаметр проволоки, тем меньшее сопротивление он имеет потоку электронов, а тем больше ток его можно носить без перегрева.В таблице ниже перечислены сопротивление медной проволоки для различных калибров медной проволоки. Это должно быть используется в качестве практического правила, поскольку есть и другие факторы, которые влияют на номинальные токи провода, включая температуру окружающей среды, изоляцию предельная температура, конвекция воздуха и т. д. Национальный электрический кодекс (NEC) для конкретных рекомендаций.
Размеры и сопротивление проводов AWG
| AWG калибр | Диаметр проводника, дюймы | Диаметр проводника мм | Ом на 1000 футов. | ||
| 0000 | 0,46 | 11,684 | 0,049 | ||
| 000 | 0,4096 | 10,40384 | 0,0618 | ||
| 00 | 0,3648 | 9.26592 | 0,0779 | ||
| 0 | 0,3249 | 8,25 246 | 0.0983 | ||
| 1 | 0,2893 | 7,34822 | 0,1239 | ||
| 2 | 0,2576 | 6.54304 | 0,1563 | ||
| 3 | 0,2294 | 5,82676 | 0,197 | ||
| 4 | 0,2043 | 5,18922 | 0,2485 | ||
| 5 | 0.1819 | 4.62026 | 0,3133 | ||
| 6 | 0,162 | 4,1148 | 0,3951 | ||
| 7 | 0,1443 | 3,66522 | 0,4982 | ||
| 8 | 0,1285 | 3,2639 | 0,6282 | ||
| 9 | 0,1144 | 2, | 0.7921 | ||
| 10 | 0,1019 | 2,58826 | 0,9989 | ||
| 11 | 0,0907 | 2.30378 | 1,26 | ||
| 12 | 0,0808 | 2,05232 | 1,588 | ||
| 13 | 0,072 | 1,8288 | 2,003 | ||
| 14 | 0.0641 | 1,62814 | 2,525 | ||
| 15 | 0,0571 | 1,45034 | 3,184 | ||
| 16 | 0,0508 | 1,29032 | 4,016 | ||
| 17 | 0,0453 | 1,15062 | 5,064 | ||
| 18 | 0,0403 | 1.02362 | 6,385 | ||
| 19 | 0,0359 | 0, | 8,051 | ||
| 20 | 0,032 | 0,8128 | 10,15 | ||
| 21 | 0,0285 | 0,7239 | 12,8 | ||
| 22 | 0,0254 | 0,64516 | 16,14 | ||
| 23 | 0.0226 | 0,57404 | 20,36 | ||
| 24 | 0,0201 | 0,51054 | 25,67 | ||
| 25 | 0,0179 | 0,45466 | 32,37 | ||
| 26 | 0,0159 | 0,40386 | 40,81 | ||
| 27 | 0,0142 | 0.36068 | 51,47 | ||
| 28 | 0,0126 | 0,32004 | 64,9 | ||
| 29 | 0,0113 | 0,28702 | 81,83 | ||
| 30 | 0,01 | 0,254 | 103,2 | ||
| 31 | 0,0089 | 0,22606 | 130,1 | ||
| 32 | 0.008 | 0,2032 | 164,1 |
В На приведенной ниже схеме показаны многие стандартные размеры медных проводов, используемых при проводка дома. Также указаны общие значения допустимой нагрузки, но для получения более точной информации о допустимой нагрузке обратитесь к таблицам ниже. рейтинги. На этой иллюстрации показаны относительные размеры обычные калибры проволоки.
Обычные размеры медных проводов
В этой таблице приведены значения силы тока для обычных изолированных дирижеры, в том числе Romex.Изолированные жилы должны иметь номинал температуры и тип (например, THWN 75ºC), напечатанные на внешней стороне кабель. Затем вы можете следить за таблицей ниже, чтобы узнать, сколько ток можно пропустить через проводник. Эта таблица предполагает не более трех проводников в кабельной канавке или кабеле. или земля (непосредственно закопанная) и зависит от температуры окружающей среды 30ºC (86ºF).
Сечения изолированных проводников
| Размер | Температурный класс проводника | Размер | |||||
| AWG | 60ºC | 75ºC | 90ºC | 60ºC | 75ºC | 90ºC | AWG |
| (140ºF) | (167ºF) | (194ºF) | (140ºF) | (167ºF) | (194ºF) | ||
| Типы | Типы | Типы | Типы | Типы | Типы | ||
| Т TW UF | THW THWN XHHW ИСПОЛЬЗОВАНИЕ | RHH THHN XHHW | T TW UF | THW THWN XHHW ИСПОЛЬЗОВАНИЕ | RHH THHN XHHW | ||
| 0 | Медь | Алюминий | |||||
| 14 | 20 | 20 | 25 | —- | —- | —- | —- |
| 12 | 25 | 25 | 30 | 20 | 20 | 25 | 12 |
| 10 | 30 | 35 | 40 | 25 | 30 | 35 | 10 |
| 8 | 40 | 50 | 55 | 30 | 40 | 45 | 8 |
| 6 | 55 | 65 | 75 | 40 | 50 | 60 | 6 |
| 4 | 70 | 85 | 95 | 55 | 65 | 75 | 4 |
| 3 | 85 | 100 | 110 | 65 | 75 | 85 | 3 |
| 2 | 95 | 115 | 130 | 75 | 90 | 100 | 2 |
| 1 | 110 | 130 | 150 | 85 | 100 | 115 | 1 |
| 0 | 125 | 150 | 170 | 100 | 120 | 135 | 0 |
| 00 | 145 | 175 | 195 | 115 | 135 | 150 | 00 |
| 000 | 165 | 200 | 225 | 130 | 155 | 175 | 000 |
| 0000 | 195 | 230 | 260 | 150 | 180 | 205 | 0000 |
| 250 | 215 | 255 | 290 | 170 | 205 | 230 | 250 |
| 300 | 240 | 285 | 320 | 190 | 230 | 255 | 300 |
| 350 | 260 | 310 | 350 | 210 | 250 | 280 | 350 |
| 400 | 280 | 335 | 380 | 225 | 270 | 305 | 400 |
| 500 | 320 | 380 | 430 | 260 | 310 | 350 | 500 |
В таблице ниже указано максимальное количество проводников THNN, которые вы можете вставить кабелепровод заданного размера.Коэффициенты коррекции должны использоваться, если в дорожку кабельного ввода помещается более 3 проводов.
Максимальное количество проводников THNN в кабелепроводе
| Размер кабелепровода (дюймы) | ||||||||||||
| AWG | 1/2 | 3/4 | 1 | 1 1/4 | 1 1/2 | 2 | 2 1/2 | 3 | 3 1/2 | 4 | 5 | 6 |
| 14 | 13 | 24 | 39 | 69 | 94 | 154 | ||||||
| 12 | 10 | 18 | 29 | 51 | 70 | 114 | 164 | |||||
| 10 | 6 | 11 | 18 | 32 | 44 | 73 | 104 | 160 | ||||
| 8 | 3 | 5 | 9 | 16 | 22 | 36 | 51 | 51 | 106 | 136 | ||
| 6 | 1 | 4 | 6 | 11 | 15 | 26 | 37 | 37 | 76 | 98 | 154 | |
| 4 | 1 | 2 | 4 | 7 | 9 | 16 | 22 | 22 | 47 | 60 | 94 | 137 |
| 3 | 1 | 1 | 3 | 6 | 8 | 13 | 19 | 29 | 39 | 51 | 80 | 116 |
| 2 | 1 | 1 | 3 | 5 | 7 | 11 | 16 | 25 | 33 | 43 | 67 | 97 |
| 1 | 1 | 1 | 3 | 5 | 8 | 12 | 18 | 25 | 32 | 50 | 72 | |
| 0 | 1 | 1 | 3 | 4 | 7 | 10 | 15 | 21 | 27 | 42 | 61 | |
| 00 | 1 | 1 | 2 | 3 | 6 | 8 | 13 | 17 | 22 | 35 | 51 | |
| 000 | 1 | 1 | 1 | 3 | 5 | 7 | 11 | 14 | 18 | 29 | 42 | |
| 0000 | 1 | 1 | 1 | 2 | 4 | 6 | 9 | 12 | 15 | 24 | 35 | |
| 250 | 1 | 1 | 1 | 3 | 4 | 7 | 10 | 12 | 20 | 28 | ||
| 300 | 1 | 1 | 1 | 3 | 4 | 6 | 8 | 11 | 17 | 24 | ||
| 350 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 5 | 7 | 9 | 15 | 21 | ||
| 400 | 1 | 1 | 1 | 3 | 5 | 6 | 8 | 13 | 19 | |||
| 500 | 1 | 1 | 1 | 2 | 4 | 5 | 7 | 11 | 16 | |||
Поправочные коэффициенты амплитуды для более 3 проводов в Дорожка Raceway
| Нет.Проводники | от 4 до 6 | от 7 до 9 | от 10 до 20 | 21-30 | 31-40 |
| Фактор | 0,8 | 0,7 | 0,5 | 0,45 | 0,4 |
Зачем мне нужен провод большего сечения, чтобы пропускать больше тока?
Чем больше размер медного провода, тем меньше сопротивление и, следовательно, больше тока он может проводить без перегрева.Сопротивление мешает к потоку электронов и вызывает падение напряжения на проводе. Вы хотите, чтобы на вашей проводке не было падения напряжения. потому что они выделяют тепло и расходуют энергию. Калькулятор ниже поможет определить, какое падение напряжения вы получите с учитывая медный провод и соответствующее сопротивление.
Калькулятор падения напряженияЭтот калькулятор определяет падение напряжения для алюминиевый или медный провод любого сечения.Вы обычно должен быть меньше 3% падение напряжения в данной цепи. Сопротивления проводов на основе NEC 2008, таблица 8 at 75 o C. |
Калькулятор падения напряжения Скачать
Следующая таблица Excel представляет собой калькулятор падения напряжения, который немного более продвинутый. Его можно использовать для определения рекомендуемые калибры проводов, максимальные расстояния или максимальная сила тока.
Расчет падения напряжения (.xls, 650KB)
Калькулятор размеров заземляющего проводника
.Медь
Расчет сопротивления
Сопротивление проводника (например, медного провода)
Сопротивление R медного провода длиной l можно рассчитать по следующей формуле:
где
R — сопротивление проводника в Ом
l — длина проводника в метрах
ρ — удельное электрическое сопротивление (также известное как удельное электрическое сопротивление) проводника.
A — площадь поперечного сечения, измеренная в квадратных миллиметрах
π — математическая константа
d — номинальный диаметр проволоки в миллиметрах
Удельное сопротивление ρ
Удельное электрическое сопротивление (также известное как удельное электрическое сопротивление) — это мера того, насколько сильно провод противостоит электрическому току. Низкое удельное сопротивление указывает на провод, который легко допускает движение электрического заряда. Медь имеет удельное сопротивление 0.0171 Ом · мм² / м и поэтому является одним из лучших проводников электрического тока (немного уступая чистому серебру).
Проводимость γ
Электропроводность или удельная проводимость — это мера способности материала проводить электрический ток. Это обратное (обратное) значение удельного электрического сопротивления. Отожженная медная проволока имеет минимальную проводимость 58 См * м / мм², что эквивалентно 100% IACS (Международный стандарт отожженной меди), фактические значения обычно достигают 58,5-59 См * м / мм².
Термический коэффициент электрического сопротивления
Электрическое сопротивление зависит от температуры, которой подвергается провод.Эта взаимосвязь между сопротивлением и температурой выражается термическим коэффициентом сопротивления α . Для расчета сопротивления катушки или провода при температуре Тл можно использовать следующую формулу:
где
α — термический коэффициент сопротивления
R T — сопротивление катушки при температуре T
R 20 — сопротивление катушки при 20 ° С
Медный провод и кабель — Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия
Медный провод — это одиночный электрический провод из меди. [1] Может быть изолированным или неизолированным. Медный кабель — это группа из двух или более медных проводов, связанных вместе в одной оболочке или оболочке. [1] Медный провод и кабель используются в производстве электроэнергии, передаче энергии, распределении энергии, телекоммуникациях, электронных схемах и бесчисленных типах электрического оборудования.Это было полезно с тех пор, как были изобретены телеграфы и электромагниты.
Медь — наиболее широко используемый проводник во многих видах электропроводки. [2] Медь имеет самое низкое сопротивление потоку электричества из всех недрагоценных металлов. Электропроводка в зданиях — самый важный рынок для медной промышленности. Около половины всей добываемой меди используется для производства электрических проводов и кабельных жил.
Свойства меди, полезные для медной проволоки [изменить | изменить источник]
- Электропроводность
- Прочность на разрыв
- Пластичность
- Сочетание прочности и пластичности
- Сопротивление ползучести — медь не сильно меняется от тепла.
- Коррозионная стойкость
- Коэффициент теплового расширения
- Теплопроводность
- Паяемость
- Простота установки
- ↑ 1.0 1.1 Альберт Джексон; Дэвид Дэй, Popular Mechanics Complete Home How-to (New York: Hearst Books, 2009), с. 282
- ↑ Адриан Уэйгуд, Введение в электрическую науку (Милтон Парк, Абингдон, Оксон: Рутледж, 2013), стр.40
300 / 500в или 450 / 750в круговой медный провод сопротивления провод пожарный кабель 4 кв. Мм цены на медный провод
Круглый медный провод 300/500 В или 450/750 В Противопожарный кабель 4 кв. Мм. Цена на медный провод
Медный провод Проводник: медь / алюминий
Изоляция: ПВХ
Подаваемое напряжение: 300/500 В 450/750 В
Температура окружающей среды: выше 0 ° C
Рабочая температура: для провода с ПВХ изоляцией рабочая температура не должна превышать 70 ° C, за исключением типа 08.
Тип 08 допускает температуру 105 ° C.
Изделие предназначено для переменного тока номинальным напряжением 450/750 и ниже бытовых электроприборов меньшего размера кортеж
инструменты приборов различных счетчиков и моторизованные осветительные установки.
Проводник для огнестойкого кабеля. Цены на медный провод 4 кв. Мм.
H07V-R: одножильные многопроволочные медные проводники класса 2 согласно BS EN 60228: 2005 (ранее BS6360)
H07V-U: сплошная гладкая медь класса 1 провод в соответствии с BS EN 60228: 2005 (ранее BS6360)
Изоляция: ПВХ (поливинилхлорид) Тип TI1 до BS7655
Цвет изоляции: красный, черный, синий, желтый, коричневый, белый, зеленый / желтый, серый (Примечание: другие цвета изоляции чем вышеперечисленное может быть изготовлено по запросу заказчика.)
Номинальное напряжение: 450/750 В
Температурный диапазон: от 0 ° C до + 70 ° C
Основные характеристики противопожарного кабеля с резистивным проводом Цены на медный провод 4 кв. Мм
Указанные выше кабели соответствуют спецификации BS 6004 на «Кабели с ПВХ изоляцией (небронированные) для электроэнергии и освещения». Кабели также в целом удовлетворяют международной спецификации IEC 60227 (только 6491 X) и немецкому стандарту VDE 0281 для «кабелей и шнуров с ПВХ изоляцией с номинальным напряжением не выше 750 В»
РАЗМЕР | ПЕРЕСЕЧЕНИЕ | НИТЬ | ТОЛЩИНА ИЗОЛЯЦИИ | ВНЕШНИЙ ДИАМЕТР | ОБЩАЯ МАССА | АМПЕРАТУРА | МОЩНОСТЬ | УПАКОВКА | |||||||||
14 | 2,08 | 1 x 1,63 | 1,14 | 3,91 | 31,60 | 30 | 20 | A, B | |||||||||
12 | 3,31 | 1 x 2,05 | 1,14 | 4,33 | 44,50 | 35 | 25 | A, C | |||||||||
10 | 5,26 | 1 x 2,59 | 1,14 | 4,87 | 64,40 | 50 | 35 | A, D | |||||||||
8 | 8,34 | 1 x 3,26 | 1,52 | 6,30 | 104,50 | 70 | 50 | A, В | |||||||||
2,08 | 7 x 0,62 | 1,14 | 4,14 | 33,20 | 30 | 20 | A, B | ||||||||||
12 | 3,31 | 7 x 0,78 | 1,14 | 4,62 | 46,90 | 35 | 25 | A, C | |||||||||
10 | 5,26 | 7 x 0,98 | 1 , 14 | 5,22 | 67,50 | 50 | 35 | A, D | |||||||||
8 | 8,37 | 7 x 1,23 | 1,52 | 6,73 | 116,60 | 70 | 50 | A, B, E | |||||||||
6 | 13,30 | 7 x 1,55 | 1,52 | 7,69 | 170,40 | 95 | 65 | 90 050||||||||||
4 | 21,15 | 7 x 1,96 | 1,52 | 8,92 | 255,50 | 125 | 85 | A, E | |||||||||
3 | 7×2.2 | 1,52 | |||||||||||||||
2 | 33,62 | 7 x 2, 47 | 1,52 | 10,45 | 388,90 | 170 | 115 | A, E | |||||||||
1 | 42,36 | 7 x 2,78 | 2,03 | 12.4 | 482,90 | 195 | 130 | A, D, E | |||||||||
0 | |||||||||||||||||
1/0 | 53,49 | 19 x 1,89 | 2,03 | 13,51 | 621,00 | 230 | 150 | D, E, Z | |||||||||
2/0 | 67,43 | 19 x 2,12 | 2,03 | 14,66 | 778,00 | 265 | 175 90 055 | D, E, Z | |||||||||
3/0 | 85,01 | 19 x 2,39 | 2,03 | 16,01 | 934,00 | 310 | 200 | D, E, Z | |||||||||
4/0 | 107,20 | 19 x 2,68 | 2,03 | 17,46 | 1159,00 | 360 | 230 | D, E, Z |