¿Qué cable de cobre grueso debo usar para una corriente de 16A? ¿Qué grosor debería tener si uso alambre de aluminio? ¿Hay alguna ecuación genérica que pueda usar?
Estoy usando corriente continua con 12V pero por lo que sé, no importa.
¿Qué cable de cobre grueso debo usar para una corriente de 16A? ¿Qué grosor debería tener si uso alambre de aluminio? ¿Hay alguna ecuación genérica que pueda usar?
Estoy usando corriente continua con 12V pero por lo que sé, no importa.
Hay algunos temas a los que debe prestar atención con respecto a la selección del grosor del cable: caída de tensión, calentamiento del cable, interferencia electromagnética, ajuste de impedancia.
La caída máxima permitida de voltaje es un buen parámetro para calcular el grosor del cable. En la mayoría de las situaciones, este es el factor de limitación y puede definir solo (sin la necesidad de calcular los otros factores) el grosor del cable.
\ $ V_ {drop} = R_ {cable} \ times I \ $
\ $ R_ {cable} = \ dfrac {p \ times length} {CrossSectionArea} \ $
Donde p es la resistividad eléctrica material
Para un cable redondo:
\ $ R_ {cable} = \ dfrac {p \ times length} {\ pi \ times radius²} \ $
Uniendo las ecuaciones tenemos que el grosor debe ser al menos:
\ $ radius > = \ sqrt {\ dfrac {p \ times length \ times I} {V_ {drop} \ times \ pi}} \ $
Suponiendo que se permite una caída de voltaje de 0.5 (v) y que utilizará un cable de cobre de 2 metros (p = 1.68 × 10−8) para una corriente máxima de 16 (A):
\ $ radius > = \ sqrt {\ dfrac {1.68 × 10 ^ {- 8} \ times 2 \ times 16} {0.5 \ times \ pi}} \ $
\ $ radio = 0.59 mm \ $
\ $ diámetro = 2 \ radio de tiempo = 1.18 (mínimo) \ $
De esta tabla AWG tenemos un cable de AWG con un grosor de 11 mm y un diámetro de 2.3 mm. es suficiente para su aplicación.
La tabla también indica que este AWG 11 puede transportar más de 12 (A) por lo que ellos llaman "amperios máximos para la transmisión de potencia". Este es un número más bajo que el que calculamos, pero debemos tener en cuenta que este es un consejo general para cualquier longitud de cable, no para un cable específico de 2 metros (que supuse en este cálculo).
El calentamiento del cable es un poco más difícil de calcular. Necesitará información sobre las características de disipación de calor del entorno y del cable: temperatura, flujo de aire, incidencia de la luz solar, delgadez del cable, material del cable, capa aislante e incluso el color del cable (los cables negros se calientan más rápido pero también se enfrían más rápido). / p>
En general, el aislamiento del cable tiene una buena protección térmica (alrededor de 80 grados Celsius), que es suficiente para la mayoría de los casos. Debe prestar atención solo si su cable atraviesa alguna fuente de calor. En este caso, un cable más grueso con un mejor aislante puede resistir mejor.
Lamentablemente, hay diferencias entre las corrientes de CA y CC para la selección del cable. Si va a transportar corriente CA, un cable más delgado puede limitar la frecuencia máxima que puede transportar, por encima de la cual la señal puede comenzar a degradarse debido a Efecto de la piel como se señaló en @TokenMacGuy. Por suerte, este no es el caso de DC.
El último tema que dije que podría interferir con la selección del grosor del cable es la coincidencia de impedancia. Para circuitos más precisos, la resistencia del cable puede tener un gran impacto en la transmisión de potencia. Este problema surge principalmente cuando hay una corriente enorme, más de 100 (A), o la resistencia de carga es realmente baja, como los altavoces con 8 o 4 ohmios. En este caso, es deseable un cable más grueso con una resistencia más baja.
El tamaño mínimo del cable requerido para llevar una corriente dada generalmente se establece por dos factores:
Para calcular la pérdida de voltaje en un cable, comience calculando la resistencia por metro; Los fabricantes de cables pueden especificar esto directamente, o puede calcularlo según el material y el área de la sección transversal. Luego multiplique la resistencia por metro por el número de metros y la cantidad de corriente para calcular la pérdida total de voltaje. Esto le dirá si un cable en particular cumplirá con el primer requisito. Tenga en cuenta que aumentar la longitud del cable en un factor de cuatro requerirá hacer lo mismo con el área de la sección transversal (es decir, duplicar el diámetro) para mantener la misma pérdida total.
Para calcular el aumento de la temperatura por encima de la temperatura ambiente, multiplique la resistencia por metro por el cuadrado de la corriente para obtener la cantidad de energía por metro que deberá disiparse. Luego determine la cantidad de calor disipado por metro por grado C (los fabricantes de cables pueden especificar esta cifra para el aire en reposo, aunque la ventilación o la falta de la misma afectarán sustancialmente el valor real). Divida la potencia total por la disipación por grado C para calcular el aumento de temperatura que resultaría con un cable en particular. Tenga en cuenta que el tamaño de cable requerido para mantener el aumento de la temperatura dentro de límites aceptables generalmente será independiente de la longitud del cable, pero duplicar la corriente requerirá duplicar el diámetro (aumento de cuatro veces en la sección transversal).