Зачем вам нужен более толстый провод, когда длина провода увеличивается?

Вопрос:

До сих пор я обнаружил, что толщина провода влияет на сопротивление. Более толстый провод имеет меньшее сопротивление. Кроме того, длина провода имеет линейную зависимость от сопротивления. 2x длина = 2x сопротивление. Таким образом, сопротивление вашего провода будет равно длине/толщине, но это не объясняет, почему толщина должна увеличиваться с увеличением длины. Что мне не хватает?

Разработка:

Я могу предположить два последствия того, что я объяснил выше: во-первых, при высоком сопротивлении провода ваше напряжение упадет, и вы можете не получить нужное напряжение. Во-вторых, наличие тонкого провода с большим количеством ампер потенциально может расплавить изоляцию и представлять опасность.

Итак, скажем, мы согласны с любой потерей напряжения и просто не хотим опасной ситуации. Берем проволоку 1м. Затем мы пропускаем через него определенное количество тока, которое будет выделять тепло в проводе. Теперь мы удваиваем длину провода до 2 м, поэтому удваиваем сопротивление. Мы пропускаем через него тот же самый ток, который производит вдвое больше тепла, но в два раза больше длины. Если вы не сматываете свой провод, я не понимаю, как это может привести к более опасной ситуации.

И наоборот, согласно этому калькулятору http://www.solar-wind.co.uk/cable-sizing-DC-cables.html , если у вас есть провод длиной 1 см и работает 100 ампер при 12 вольтах, вы можете сделать с 0,5 мм2. Как это возможно?

Вы говорите, что вас не волнует падение напряжения, но большинству людей все равно. Это объяснение всех ваших вопросов.
Я вспомнил об этой проблеме и понял, что проблема действительно связана с нелинейными нагрузками. Лампочка, требующая X ватт, будет иметь более низкое сопротивление, если напряжение на ней не идеальное. Более низкое сопротивление обеспечивает более высокий ток. Подводя итог: более длинный провод = более высокое сопротивление = более низкое напряжение на нагрузке = более низкое сопротивление нагрузки = больший ток через провода = большая вероятность возгорания. Если у вас только линейные нагрузки, то ваше предположение верное: более длинные провода с тем же или меньшим током = нет повышения пожароопасности.
«…согласно этому калькулятору, если у вас есть провод длиной 1 см и ток 100 ампер при 12 вольтах, вы можете обойтись сечением 0,5 мм2. Как это возможно?» - Это не; проволока бы расплавилась. (1 см медного провода сечением 0,5 мм2 имеет сопротивление около 84 мкОм; при 100 А он будет рассеивать 0,84 Вт, что слишком много для такого тонкого провода)

Ответы (2)

Калибр провода, который вам нужен, зависит от нескольких вещей.

  • Допустимое падение напряжения или потеря мощности (похоже, это единственное, что рассматривается на веб-сайте, на который вы ссылаетесь). Падение напряжения (и потери мощности) пропорционально длине провода и обратно пропорционально площади поперечного сечения провода, другими словами, обратно пропорционально квадрату диаметра провода (при условии постоянного тока).
  • Допустимое повышение температуры. Это зависит от количества соединенных вместе токонесущих проводов, окружающей среды (например, максимальной температуры окружающей среды и давления воздуха или высоты над уровнем моря), типа изоляции, типа провода (некоторые типы проводов имеют покрытие, позволяющее выдерживать более высокие температуры, чем голая медь без коррозии).
  • Нормативные требования и другие соображения. Например, провод может быть рассчитан на изоляцию при температуре 200°C, но вы можете не захотеть, чтобы провод работал при таких температурах.
  • Предохранитель — предохранитель или автоматический выключатель должен защищать провод в случае таких неисправностей, как перегрузка или короткое замыкание.

Очень короткие провода могут зависеть от отвода тепла через концы (действительно, в вакууме это может быть основным механизмом потери тепла), но обычно это не принимается во внимание.

Обычно вы просматриваете контрольный список, такой как приведенный выше, чтобы убедиться, что ВСЕ требования выполняются одновременно, поэтому вы можете обнаружить, что использование провода с изоляцией из ПТФЭ позволяет вам использовать провод AWG 18, но из-за ограничения падения напряжения у вас будет использовать провод AWG 12.

Прочитав ваш ответ и снова взглянув на калькулятор, который я связал, я думаю, что он только рассчитал потерю напряжения, и вам нужно будет выяснить, не сильно ли нагревается полученный провод.

Я думаю, вы неправильно понимаете отношения. Это не длина * толщина = сопротивление. Это больше похоже на длину / толщину = сопротивление. Если ваша длина увеличивается, вам нужно, чтобы толщина увеличивалась пропорционально, если вы хотите, чтобы сопротивление оставалось прежним.

Прочтите об этом здесь, и вы поймете, что длина/(площадь поперечного сечения) пропорциональна сопротивлению. http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity

Вы можете думать об этом как о трубе с густой жидкостью. Чем длиннее труба, тем больше сопротивление движению. Чем больше труба, тем меньше сопротивление движению.

Чтобы ответить на ваш последний вопрос, 100 ампер при 12 В возможны, потому что длина провода очень короткая. Результатом короткой длины провода является очень низкое сопротивление.

Спасибо за исправление отношений. Я записал это неправильно, но это не должно влиять на остальные мои рассуждения.
Тогда да, ваши рассуждения будут правильными. Количество тепла на единицу длины не увеличится. Горячее не станет. Проблема заключается в падении напряжения, которое может повлиять на производительность всего, что к нему подключено.
Также по поводу 100 ампер при 12 вольт. скажем, мой провод 0,3 Ом/метр, и мы пропускаем через него 100 ампер. Тогда количество тепла на см провода будет 30 Вт/см, что мне кажется много.
Боюсь, это 30 ватт, вы забыли возвести в квадрат I2 * R = P.
Вы правы, это 30 ватт на 1 см провода. Это будет жарко. Калькулятор совсем запутался.