מפל מתח בכבלים

הכבל הוא נגד

גם לכבל יש התנגדות. כשזרם עובר בו, חלק מהמתח "נופל" על הכבל עצמו ולא מגיע לצרכן. ההפרש הזה נקרא מפל מתח (ΔU).

ההתנגדות של מוליך תלויה בחומר, באורך ובחתך:

$$R = \rho \cdot \frac{L}{S}$$

• $\rho$: ההתנגדות הסגולית. לנחושת ב־20°C היא בערך $0.0175\,\Omega \cdot mm^2/m$.
• $L$: אורך המוליך במטרים.
• $S$: שטח החתך ב־$mm^2$.

מעגל חד־פאזי

הזרם עובר הלוך (בפאזה) וחזור (באפס), ולכן האורך נספר פעמיים:

$$\Delta U = 2 \cdot I \cdot \rho \cdot \frac{L}{S}$$

מעגל תלת־פאזי מאוזן

$$\Delta U = \sqrt{3} \cdot I \cdot L \cdot (R' \cos\varphi + X' \sin\varphi)$$

כאשר $R'$ ו־$X'$ הם ההתנגדות וההיגב ליחידת אורך.

דוגמה

מעגל חד־פאזי של $16\,A$ בכבל נחושת $2.5\,mm^2$ באורך $30\,m$ (ב־20°C):

$$\Delta U = 2 \cdot 16 \cdot 0.0175 \cdot \frac{30}{2.5} = 6.72\,V \approx 2.9\%$$

נסו בעצמכם

שאלת בדיקה

מה יקרה למפל המתח אם נגדיל את חתך הכבל מ־2.5 ל־5 ממ״ר (פי 2)?

יוכפליקטן בחצילא ישתנהיקטן פי 4