Długi kabel a 12V - czy to możliwe

[maciejka]

Witam

W sieci znalazłem ciekawe porównanie jak spada napięcie na kablu zasilanym 12V i już na 1mm2 jak podał autor potrafi spaść nawet 1.5V
Czy możliwe są aż takie duże spadki napięcia? Tam gdzie to widziałem nikt tego nie potwierdził, także zastanawia mnie czy faktycznie tak jest.

[szopen]

Spadek napięcia jest wprost proporcjonalny zarówno do płynącego prądu jak i rezystancji przewodu.

Dokładne potwierdzenie wyników wymaga wiedzy na poziomie gimnazjum i trochę chęci na wykonanie obliczeń (być może w kalkulatorze, ktorego zamieściłeś obrazek zastosowano jakieś delikatne uproszczenia).

Skoro to aż 3A, zasilasz 12V, to rezystancja obciążenia jest w okolicach tylko 4Ω, więc bez liczenia odpowiem, że wyniki wyglądają na wiarygodne - rezystancja przewodu jest zaledwie o rząd wielkości mniejsza od rezystancji obciążenia (a powinna być znacznie mniejsza, a NIE porównywalna), więc i spadek napięcia ma prawo być tak duży, bo o rząd wielkości mniejszy od napięcia zasilania.


Z tego m.in. powodu jako przewodów głośnikowych (takich realnie dobrze działających) używa się linki miedzianej o przekroju nawet kilku milimetrów kwadratowych, właśnie by przeciwdziałać spadkowi napięcia (i wydzielaniu się mocy w kablu zamiast głośnikach).
Inna kwestia też z tego powodu, to stosunkowo wysokie napięcie zasilania dostępne w każdym domu z sieci zasilającej, bo aż 230V, a w sieciach przesylowych nawet rzedu setek tysięcy V właśnie by ograniczać straty na rezystancji przewodów.

---

Nie hotlinkujemy obrazków z innych serwisów, przeniosłem screenshota do załącznika, a na przyszłość wolałbym abyś robił to sam.

[maciejka]

Rozumiem.

Zapytam się jeszcze taką rzecz przy okazji.
Muszę do małego układu, który będzie zasilany z akumulatora zamontować dwie diody jedna czerwona druga zielona.
Zielona będzie pokazywać cały czas, że układ pracuje jest POWER, a czerwona załączy się tylko jak układ załączy pompkę do wody.
Chcę to oprzeć o diody niskoproądowe:
Prąd diody LED: 2mA
Napięcie pracy: 2...2.5V

Zielona dioda będzie palić się cały czas, a czerwona tylko jak będzie załączana pompka do wody.
Standardowo w ofercie są diody zazwyczaj 20mA, ale jak piszę chodzi o zasilanie z akumulatora także, muszę szukać oszczędności w energii więc diody pożerające prąd 2mA wydają mi się w sam raz.

Skorzytsałem więc z kalkulatora LED aby wyliczyć sobie jaki muszę zastosować opornik do takich diod i wyszło mi, że w przypadku diody zasilanej prądem z akumulatora 12V gdzie napięcie przewodzenia diody wynosi około około 2.5V a prąd diody wynosi 2mA muszę zastosować rezystor 5.1Kom
Wynik kalkulatora w załączniku.

Tutaj jest ten kalkulatorek fajnie się w nim liczy:
https://eori.pl/kalkulator/
także czy to co tu przedstawiłem się zgadza?

Nie wiem tylko czy taki rezystor ma jakiś wpływ na pobór prądu czy może źle liczę i w praktyce okaże się, że pomimo zastosowania diody niskonapięciowej to duża rezystancja i tak powoduje, że ten energii z akumulatora jest zużywane dużo.

Inne jeszcze pytanie jak to się ma, że wyliczyłem rezystor dla diody, która będzie zasilana z akumulatora 12V, ale wiadomo jego procent naładowania spadnie do 20% i dioda nie będzie już zasilana prądem 12V, ale 11V więc czy to nie przełoży się na to, że jednak rezystor będzie za duży wtedy.

[Ekonomista]

Proszę Cię! Prawo Ohma było w szkole podstawowej (jak dobrze pamiętam, bo kończyłem ją kilka dekad temu i była jeszcze ośmioklasowa, tak jak defacto znowu teraz).
Do tego wyliczenia nie potrzeba nawet kalkulatora, który masz w telefonie, więc przypomnij sobie wzór, weź kartkę i ołówek i oblicz. Jak chcesz to na końcu pochwal się obliczeniami w tym wątku.

---

Jeśli rzeczywiście dioda będzie zasilana "pełnym" napięciem akumulatora (co mało wiarygodne), a akumulator jest siarkowo - ołowiowy (nie napisałeś jaki) to taki "12 V" czyli sześcioogniwowy będzie dawał napięcie od około 10 V do około 15 V w zależności od poziomu naładowania i wypadałoby to też uwzględnić dobierając napięcie diody elektroluminescencyjnej i opór rezystora.

[szopen]

maciejka napisał(a):Nie wiem tylko czy taki rezystor ma jakiś wpływ na pobór prądu czy może źle liczę i w praktyce okaże się, że pomimo zastosowania diody niskonapięciowej to duża rezystancja i tak powoduje, że ten energii z akumulatora jest zużywane dużo.

Jest dokładnie odwrotnie - im większa rezystancja tym mniejszy prąd, więc mniejsze zużycie energii.

Nie zrozumiałeś chyba tylko jednej kwestii - przy danym prądzie w obwodzie największa moc wydzieli się na elemencie o największej rezystancji, ale w przypadku układu sygnalizacji LEDem nie ma to żadnego znaczenia, ten rezystor tam MUSI być (bo bez niego dioda spłonie w ułamku sekundy, gdyż popłynie nieograniczony prąd, tzn. ograniczony jedynie rezystancją przewodów, która z założenia jest znikoma i rezystancją wewnętrzną diody, która też jest bliska zera przy takim napięciu) nawet jeśli na nim wydziela się moc o wiele większa niż w diodzie, to nas to nie interesuje, bo zwykle ta moc jest pomijalnie mała (tzn. interesuje na tyle by prawidłowo dobrać jego moc, ale przy 2mA i 10V jest ona znikoma bo to koło 20mW, a najmniejsze typowe rezystory do montażu przewlekanego mają dopuszczalną moc zwykle nieco powyżej 0,1W; miałoby to jednak spore znaczenie w układzie zasilanym sporo wyższym napięciem - wtedy byś musiał dobrać odpowiednią moc rezystora; wracając do LED - przy 2mA i 2V masz moc wydzieloną w diodzie 4mW).

A tymczasem nie mówimy tu o obwodzie z zadanym prądem (nie występuje źródło prądowe), lecz o obwodzie z zadanym napięciem zasilania (akumulator można przybliżyć do źródła napięciowego), a w takim układzie prąd bywa różny i wydzielona w nim moc zależy właśnie od tego prądu - im jest mniejszy tym mniejsza moc jest tracona.

Pewne kwestie najprościej rozwiązać eksperymentalnie (zakładam, że 2mA to prąd znamionowy tej diody LED) więc możesz w ten sposób wyznaczyć minimalny prąd diody, przy którym ma ona akceptowalną dla Ciebie jasność (możesz np. użyć rezystorów 10kΩ, 22kΩ czy 51kΩ zmniejszając prąd 2x, 4x czy 10x względem znamionowego).

maciejka napisał(a):Inne jeszcze pytanie jak to się ma, że wyliczyłem rezystor dla diody, która będzie zasilana z akumulatora 12V, ale wiadomo jego procent naładowania spadnie do 20% i dioda nie będzie już zasilana prądem 12V, ale 11V więc czy to nie przełoży się na to, że jednak rezystor będzie za duży wtedy.

Byłby "za duży" gdyby to miało jakiekolwiek znaczenie, a nie ma, bo jeśli LED będzie świecił o 10% ciemniej to nawet tego nie zauważysz, ponieważ większość zjawisk odczuwamy w skali logarytmicznej.

Dużo ważniejsze jest jednak by wartość rezystora nie była za mała (należałoby przyjąć napięcie akumulatora w pracy jałowej i przy 100% naładowaniu - a to jest koło 15V, a konkretniej zwykle 14,4V dla zwykłego aku kwasowego), jakkolwiek w katalogu jest zawsze podawane nieco więcej danych i dla diody LED oprócz prądu znamionowego jest zwykle też prąd maksymalny, którego nie wolno przekraczać.

Woltami mierzysz napięcie, a nie prąd, a prąd w tym układzie spadnie o jakieś 10% (bo kluczowe znacznie ma dla niego napięcie na rezystorze, a nie napięcie zasilania, a to będzie powiedzmy koło 10V przy 12V akumulatora i 9V przy 10V aku, założyłem spadek napięcia na diodzie rzędu 2V - pamiętaj, że ona jest elementem nieliniowym, powinieneś zobaczyć jej charakterystykę prądowo-napięciową i ją zrozumieć).

PS Najprawdopodobniej w całym tym układzie jedyny realny wpływ na długość pracy na jednym ładowaniu ma pobór przez pompkę, który zapewne jest realnie duży (więc wypadałoby wybrać jakąś energooszczędną), przy okazji, bo tak skojarzyłem z poprzednim postem - optymalnie by było gdyby akumulator był w pobliżu pompki (przyjmując, że pompka pobiera te 3A, to rezystancja przewodów ma znaczenie, chociaż oczywiście możesz użyć odpowiednio większy przekrój).

[maciejka]

(09-07-2019 12:44)Ekonomista napisał(a):  Proszę Cię! Prawo Ohma było w szkole podstawowej (jak dobrze pamiętam, bo kończyłem ją kilka dekad temu i była jeszcze ośmioklasowa, tak jak defacto znowu teraz).

Co sugerujesz wrócić do podstawówki? Po co mi też szukanie wzorów jak jest internet są w necie kalkulatory na jedno zadanie, które muszę sobie coś tam zrobić wystarczy mi to.
Zapewne ty uczyłeś się w szkole i do tej pory wszystko pamiętasz pewnie jesteś alfą i omegą. Stary wyluzuj po to są te fora aby rozwiązywać problemy, a jak uważasz, ze wszystko już rozwiązano to po co jest to forum? Zamknąć je.
Ja peir..le na tych forach to same trolle teraz.

[szopen]

maciejka napisał(a):Po co mi też szukanie wzorów jak jest internet są w necie kalkulatory na jedno zadanie, które muszę sobie coś tam zrobić wystarczy mi to.

jeśli nie rozumiesz co robisz, to te kalkulatory niestety g***o dają…

[Ekonomista]

(10-07-2019 00:33)maciejka napisał(a):  

(09-07-2019 12:44)Ekonomista napisał(a):  Proszę Cię! Prawo Ohma było w szkole podstawowej (jak dobrze pamiętam, bo kończyłem ją kilka dekad temu i była jeszcze ośmioklasowa, tak jak defacto znowu teraz).

Co sugerujesz wrócić do podstawówki? Po co mi też szukanie wzorów jak jest internet są w necie kalkulatory na jedno zadanie, które muszę sobie coś tam zrobić wystarczy mi to.
Zapewne ty uczyłeś się w szkole i do tej pory wszystko pamiętasz pewnie jesteś alfą i omegą. Stary wyluzuj po to są te fora aby rozwiązywać problemy, a jak uważasz, ze wszystko już rozwiązano to po co jest to forum? Zamknąć je.
Ja peir..le na tych forach to same trolle teraz.

Niczego nie sugeruję. Dokładnie napisałem (tylko w trochę zawoalowany sposób), że to są podstawy, bez których "świata nie zrozumiesz" i dalej już będziesz się tylko potykał i internet nic Ci nie da. Domyślam się, że należysz już takiego pokolenia, które niczego nie rozumie i nic nie potrafi z siebie wykrzesać, ale ma internet. To jest śmieszne i smutne zarazem.
A nie jestem trollem tylko osobą, która próbuje Ci coś wyjaśnić. Jednocześnie jestem moderatorem, któremu zależy, żeby forum trzymało poziom, a odpowiadanie na pytania, które wskazują na brak elementarnej wiedzy to tylko krążenie w kółko i zaśmiecanie forum kosztem czasu tych, którzy odpowiadają.

---

OFFTOPIC: ...A prawo Ohma jest bardzo proste i przekształcając ten wzór na dwa inne sposoby można łatwo zrozumieć zależności we wszelkich obwodach elektrycznych i tak się składa, że pamiętam to i większość wiedzy z podstawówki i szkoły średniej, mimo, że nie jestem Alfą i Omegą tylko zwyczajnie miałem szacunek do wiedzy i słuchałem co mówi nauczyciel, choć nie koniecznie musiał być dobry i "godzien szacunku".