Le calculateur de chute de tension estime la quantité de tension perdue dans les conducteurs entre une source et une charge. Entrez le calibre du fil, la longueur unidirectionnelle, le courant de charge, la tension du système et le type de circuit (CC, CA monophasé ou CA triphasé) ; l'outil renvoie une chute en volts et en pourcentage de la tension source, puis signale les seuils d'orientation de conception communs.
Calculer la chute de tension sur un parcours de fil
Le courant traversant la résistance d'un fil produit une perte IR qui n'arrive jamais aux bornes de charge. Des trajets plus longs, des conducteurs plus petits et un courant plus élevé augmentent tous cette perte. Le calculateur de chute de tension utilise les valeurs publiées en ohms par longueur pour les tailles AWG en cuivre ou en aluminium plutôt que de demander manuellement la résistivité sur chaque estimation.
Pour une estimation simple en courant continu ou monophasé avec un trajet conducteur aller-retour :
V_drop ≈ I × R_one_way × 2
% drop = (V_drop / V_source) × 100R_one_way provient du tableau des fils pour le calibre et le métal choisis, mis à l'échelle à la longueur unidirectionnelle. Entrez la longueur unidirectionnelle (de la source à la charge), et non la somme du chaud et du neutre, lorsque la calculatrice applique déjà le facteur de chemin de retour pour le type de circuit sélectionné. La longueur de double comptage est une cause fréquente de résultats gonflés qui ressemblent à un problème de fil alors que le véritable problème est la saisie des données.
Les charges qui consomment du courant continu ressentent une tension douce lorsque la chaleur, la gradation ou la sous-tension se déclenchent. Un bref appel peut tolérer plus de chutes qu'un chauffage continu sur le même trajet.
Choisissez monophasé, triphasé ou DC
Le type de circuit modifie le multiplicateur qui transforme la résistance unidirectionnelle en tension observée entre l'alimentation et la charge. Le courant continu et le courant alternatif monophasé ordinaire utilisent tous deux un chemin aller-retour à deux fils dans le modèle résistif simple. Les estimations en trois phases utilisent un facteur géométrique différent. Choisissez le mode qui correspond au système installé avant de comparer le pourcentage de baisse à une cible.
| Taper | Facteur typique sur I × R_one_way |
|---|---|
| CC (deux fils) | ×2 (aller et retour) |
| CA monophasé | ×2 (chemin à deux fils similaire) |
| CA triphasé | ×√3 ≈ ×1.732 pour les estimations de chute de ligne |
Les formules de champ exactes varient en fonction du facteur de puissance et selon que la chute est signalée de ligne à ligne ou de ligne à neutre. Ce calculateur utilise les facteurs d'enseignement standard ci-dessus pour les estimations AWG de cuivre/aluminium. Pour les démarrages de moteurs ou les départs à haute réactance, un calcul complet de l'impédance appartient au logiciel de conception, et non à un seul tableau AWG résistif. Sélectionnez le cuivre ou l'aluminium en fonction des conducteurs installés ; l'aluminium a besoin d'un calibre plus grand pour la même cible de chute car sa résistivité est plus élevée.
Lire le tableau des fils AWG
Diamètre des étiquettes American Wire Gauge : des numéros de calibre plus grands signifient un fil plus fin et une résistance plus élevée par pied. Le tableau stocke la résistance CC approximative en ohms par 1 000 pieds pour le cuivre (et une colonne parallèle en aluminium) à une température de référence. La mise à l'échelle de la longueur de course donne R_one_way pour l'équation de chute.
| AWG | Env. cuivre Ω / 1 000 pieds (tableau typique) | Remarques |
|---|---|---|
| 14 | ~2.525 | Éclairage de branche commun |
| 12 | ~1.588 | 20 A copper branch circuits |
| 10 | ~0.999 | Charges plus lourdes / courses plus longues |
| 8 | ~0.628 | Sous-panneaux et mangeoires longues |
| 6 | ~0.395 | Mangeoires plus grandes |
Les valeurs diffèrent légèrement entre les tableaux du chapitre 9 du NEC, les données du fabricant et les hypothèses de température. La calculatrice indique la température du tableau qu'elle utilise à côté du résultat. Les conducteurs chauds augmentent la résistance ; un grenier ensoleillé chute plus qu'un sous-sol de même calibre. Stranded vs solid déplace également un peu la résistance ; utilisez le tableau qui correspond au câble acheté lorsque l'estimation est proche d'une limite stricte.
Calculer la chute pour 12 AWG sur 100 pieds à 15 A
Le luminaire pédagogique utilise du cuivre 12 AWG, une longueur unidirectionnelle de 100 pieds, une charge de 15 A, une source de 120 V et un chemin monophasé à deux fils. Ces entrées se situent juste au-dessus d'un objectif de branche commun de 3 % et montrent pourquoi la longueur est importante même lorsque l'intensité admissible semble correcte sur un graphique court.
1. Résistance pour 100 pieds aller simple. Utilisation de ~1.588 Ω par 1 000 pieds pour du cuivre 12 AWG : `` R_one_way = 1.588 × (100 / 1000) = 0.1588 Ω ``
2. Dépôt aller-retour. `` V_drop = 15 A × 0.1588 Ω × 2 = 4.764 V ≈ 4.76 V ``
3. Pourcentage de 120 V. `` % drop = (4.76 / 120) × 100 ≈ 3.97% ``
Résultat : environ 4.76 V, ou 3.97%. La tension à la charge est proche de 115.2 V avant les autres pertes. Ce pourcentage se situe au-dessus des indications communes de 3 % pour les circuits de dérivation discutées ensuite.
Si la même charge fonctionnait sur 10 AWG (~0.999 Ω/1 000 pieds) : `` R_one_way = 0.0999 Ω V_drop = 15 × 0.0999 × 2 ≈ 3.00 V ≈ 2.5% ``
La jauge de redimensionnement est la solution habituelle lorsque la longueur et le courant sont fixes. Le calculateur de chute de tension doit reproduire le luminaire 4.76 V / 3.97% lorsque ces entrées sont saisies avec le même tableau de résistance.
Vérifiez la chute par rapport aux conseils de conception
Les concepteurs visent souvent une baisse d'environ 3 % sur un circuit de dérivation et environ 5 % au total, alimentation comprise. Ces chiffres sont des indications sur l'efficacité et les performances de l'équipement, et ne remplacent pas la lecture du code électrique adopté dans la juridiction. Les modifications locales, les règles de charge continue et les corrections ambiantes s'appliquent toujours à chaque installation réelle.
Le boîtier 12 AWG / 100 pieds / 15 A / 120 V à ~3.97 % dépasse un objectif de dérivation de 3 %. Options : raccourcir le trajet, réduire le courant, augmenter la taille des conducteurs ou augmenter la tension du système là où l'équipement le permet (par exemple 240 V au lieu de 120 V pour la même puissance à la moitié du courant). Les moteurs et les pilotes de LED peuvent mal se comporter lorsque la tension est faible, même si les conducteurs ont un ampérage légal. L'intensité nominale indique si le fil surchauffe ; la chute de tension indique si la charge voit suffisamment de volts. Les deux chèques comptent.
Documentez le métal, la température et le type de circuit supposés à côté de tout pourcentage qui motive un bon de commande. Une substitution ultérieure de l'aluminium invalide une estimation basée sur le cuivre sans aucune modification de la longueur ou de l'ampérage.
Choisissez une taille de fil pour rester sous une cible
Lorsqu'un pourcentage maximum (ou volts maximum) est saisi, la calculatrice peut recommander le plus petit AWG dans son tableau qui maintient la chute estimée en dessous de cet objectif pour la longueur et le courant indiqués. Les recommandations nécessitent toujours une vérification de l'intensité admissible : une jauge qui dépasse la baisse peut échouer en intensité admissible, et l'inverse est courant sur les circuits courts et lourds.
Les longs trajets aller simple vers les dépendances sont des cas classiques de mise à niveau. Une dérivation en cuivre de 12 AWG qui convient à 40 pieds peut échouer à un objectif de 3 % à 100 pieds sous la même charge de 15 A, comme le montre l'exemple concret. Les conducteurs parallèles et les systèmes à tension plus élevée sont d'autres options lorsqu'un seul conducteur deviendrait peu pratique. Mélanger les valeurs d'ohm de l'aluminium avec une étiquette en cuivre sous-estime la chute et peut laisser une charge distante affamée.
Courant admissible en fonction de la chute de tension
Les tableaux d'intensité admissible répondent aux limites thermiques pour l'isolation. La chute de tension répond aux volts utilisables à l'extrémité. Une course courte et lourde peut passer la chute tout en restant proche de l'intensité admissible ; une longue course de lumière peut dépasser l'intensité admissible mais échouer à un objectif de baisse de 3 %. Exécutez les deux vérifications.
Le facteur de puissance et la réactance du conducteur sont plus importants sur les longues alimentations CA et les gros moteurs que sur les courtes courses de commande CC. Lorsque le tableau résistif et une mesure de champ diffèrent largement, recherchez des connexions desserrées, des terminaisons sous-dimensionnées ou une longueur unidirectionnelle incorrecte avant de blâmer le tableau AWG.
Questions fréquentes
Comment calculer la chute de tension dans un fil ?
Multipliez le courant par la résistance aller-retour du trajet (ou appliquez le facteur triphasé à la résistance unidirectionnelle), puis divisez par la tension source et multipliez par 100 pour cent. Utilisez la valeur en ohms par longueur pour le métal installé et la jauge à la température indiquée.
Quelle est la chute pour 12 AWG, 100 pieds, 15 A à 120 V ?
Environ 4.76 V, ou environ 3.97%, en utilisant une résistance en cuivre typique de 12 AWG proche de 1.588 Ω par 1 000 pieds et un chemin de retour à deux fils. La tension de charge est alors proche de 115 V avant autres pertes.
Une chute de tension de 3 % est-elle une exigence du code ?
Considérez 3 % de branche et 5 % de total comme des conseils de conception courants. Confirmer les exigences du code électrique adopté localement ; cette page n'est pas une citation de code et ne remplace pas les règles d'inspection.
Le champ de longueur signifie-t-il un aller simple ou un aller-retour ?
Entrez la longueur aller simple lorsque la calculatrice applique le facteur de chemin de retour pour le type de circuit sélectionné. Vérifiez l'indication de champ sur l'outil. La saisie de la longueur aller-retour en plus d'un facteur ×2 double l'estimation par erreur.
Cuivre ou aluminium ?
Faites correspondre le métal installé. L'aluminium a une résistance plus élevée ; le même AWG laisse tomber plus de volts que le cuivre. Augmentez la taille de l'aluminium par rapport à une estimation du cuivre lorsque la cible de chute est fixée.
La chute de tension remplace-t-elle le dimensionnement de l'intensité admissible ?
Non. L’intensité nominale empêche la surchauffe. La chute de tension protège les performances de l’équipement à l’extrémité distante. Un circuit peut réussir un contrôle et échouer à l’autre ; les deux appartiennent à la feuille de calcul.
Pourquoi le triphasé est-il différent ?
La géométrie des courants de ligne fait passer le facteur de ×2 à environ ×√3 pour les estimations typiques de chute de tension de ligne. L’utilisation du facteur monophasé sur une alimentation triphasée fausse le résultat.
Quelle température est supposée ?
Les tableaux citent une température de référence. Les conduits chauds augmentent la résistance et la chute. Utilisez la référence indiquée par le calculateur ou un tableau corrigé en température pour les analyses critiques dans des espaces à température ambiante élevée.
Le pourcentage de baisse peut-il être réduit sans changer de jauge ?
Oui : raccourcissez le trajet, réduisez le courant ou utilisez une tension système plus élevée pour que le courant chute pour la même puissance. Chaque option modifie différentes contraintes (routage, charge, caractéristiques des équipements).
Résumé
Le calculateur de chute de tension transforme la jauge, la longueur, le courant et la tension en une estimation de la tension et du pourcentage de perte pour les fonctionnements en courant continu, monophasé et triphasé. Le luminaire 12 AWG, 100 pieds, 15 A, 120 V atterrit près de 4.76 V et 3.97 %, au-dessus du guidage de dérivation typique de 3 %.
Augmentez la taille des conducteurs, raccourcissez les parcours ou repensez la tension lorsque l'estimation dépasse l'objectif du projet, tout en vérifiant séparément l'intensité admissible et le code local.