Kabel: úbytek, ztráty a zpáteční vodič

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Kabel: úbytek, ztráty a zpáteční vodič

Kabel je odpor a chová se přesně tak, jak by člověk čekal — jen se u něj dělá jedna chyba tak často, že si zaslouží vlastní odstavec.

R = ρ · (2L) / ADVA vodiče: proud tam i zpátky

Do vzorce patří DVOJNÁSOBNÁ délka trasy. Proud musí obvod uzavřít, takže projde tam i zpět a odpor se počítá z obou vodičů. Kdo dosadí jen jednu délku, podhodnotí úbytek přesně na polovinu — a je to nejčastější chyba v celé úloze.

ΔU = I · Rúbytek napětí

P_ztráty = I² · Ra to se změní v teplo v kabelu

Odpor roste s teplotou, a není to malé

Kabel, který vede jmenovitý proud, není při dvaceti stupních — bývá o třicet až padesát kelvinů teplejší. Měď má teplotní součinitel 0,00393 na kelvin, takže:

ρ(T) = ρ₂₀ · (1 + α(T − 20))při 70 °C je to o 19,7 % víc

Počítat s hodnotou při 20 °C podhodnotí úbytek o pětinu. U návrhu, kde je mez 3 %, to je rozdíl mezi „projde" a „neprojde".

Hliník proti mědi

Hliník má rezistivitu 0,0282 proti 0,0172 Ω·mm²/m, tedy 1,64krát vyšší. Aby měl stejný odpor, musí mít o 64 % větší průřez — zato je řádově lehčí a levnější, což u dlouhých tras rozhoduje. U pohyblivého kabelu na robotu se ale nepoužívá: hůř snáší ohýbání.