Calcolatore caduta di tensione
Calcola la caduta di tensione e la percentuale su un tratto di cavo per un dato carico e sezione
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Calcolo Passo per Passo
Comprendere la Caduta di Tensione
La caduta di tensione è la riduzione del voltaggio mentre la corrente elettrica attraversa un conduttore. Ogni filo ha una resistenza, e percorsi più lunghi o correnti più elevate fanno sì che una parte maggiore della tensione della sorgente venga dispersa come calore prima di raggiungere il carico. Una caduta di tensione eccessiva può attenuare le luci, surriscaldare i motori e causare malfunzionamenti dell’elettronica.
Formula dei Circular Mils (Monofase):
- Caduta di Tensione: VD = (2 x K x I x L) / CM
- Percentuale di Caduta: % = (VD / Tensione della Sorgente) x 100
- Tensione al Carico: Tensione della Sorgente - VD
Dove K è la costante di resistività (12,9 per il rame, 21,2 per l’alluminio), I è la corrente in ampere, L è la lunghezza di andata del filo in piedi e CM è la sezione del conduttore in circular mils. Il fattore 2 tiene conto del percorso di andata e ritorno compiuto dalla corrente.
Regola Pratica: Il National Electrical Code raccomanda di mantenere la caduta di tensione pari o inferiore al 3% per i circuiti derivati e al 5% per la combinazione di linea di alimentazione e circuito derivato.
Riferimento Sezioni (AWG)
| Sezione AWG | Circular Mils | Uso Tipico |
|---|---|---|
| 14 AWG | 4.110 | Circuiti di illuminazione da 15 A |
| 12 AWG | 6.530 | Prese generiche da 20 A |
| 10 AWG | 10.380 | Asciugatrici e scaldabagni da 30 A |
| 8 AWG | 16.510 | Fornelli e sottoquadri da 40 A |
| 6 AWG | 26.240 | Linee e condizionatori da 55 A |
| 4 AWG | 41.740 | Sottoquadri da 70 A |
| 2 AWG | 66.360 | Linee di servizio da 95 A |
Suggerimento: Se la caduta di tensione calcolata supera il 3%, scegli una sezione di filo maggiore (più circular mils) per ridurre la resistenza e riportare la caduta entro i limiti accettabili.
Come Ridurre la Caduta di Tensione
1. Aumentare la Sezione del Filo
Un conduttore più grande ha più circular mils e meno resistenza. Salire di una o due sezioni è il modo più comune per riportare la caduta di tensione entro i limiti sui percorsi lunghi.
2. Accorciare il Percorso
La caduta di tensione è direttamente proporzionale alla lunghezza. Tracciare il circuito in modo più diretto o spostare un sottoquadro più vicino al carico può ridurre drasticamente le perdite.
3. Usare il Rame Invece dell’Alluminio
Il rame ha una costante di resistività più bassa (12,9 contro 21,2), quindi a parità di sezione un conduttore in rame produce circa il 40% di caduta di tensione in meno rispetto all’alluminio.
4. Aumentare la Tensione del Sistema
A tensioni più elevate la stessa potenza viene erogata con una corrente inferiore, riducendo sia la caduta di tensione sia la percentuale di tensione persa. Per questo i percorsi lunghi usano spesso 240 V invece di 120 V.
Nota: Questo calcolatore fornisce stime per circuiti monofase con il metodo semplificato dei circular mils e non tiene conto della temperatura del conduttore, del fattore di potenza o del riempimento del tubo. Per installazioni critiche, consulta un elettricista qualificato e le normative elettriche locali.