Zoeken
Kenniscentrum
Hoe bereken je de spanningsval over een weerstand en in elektrische circuits?
Leer hoe je spanningsverlies in circuits en kabels berekent. Ontdek standaardformules, praktijkvoorbeelden en tips voor probleemoplossing van Kripal.
16 juni 2026
Key Takeaways
- De spanningsval volgt de wet van Ohm: V = I × R.
- In serieschakelingen wordt de spanning over de weerstanden verdeeld, terwijl de stroomsterkte gelijk blijft.
- De spanningsval in een kabel is afhankelijk van de stroomsterkte, de weerstand per lengte-eenheid en de lengte van de geleider.
- Bij veel ontwerpen wordt ernaar gestreefd de spanningsval binnen ongeveer 3% voor aftakcircuits en 5% voor het geheel te houden, afhankelijk van de lokale normen.
Wat is spanningsval?
Spanningsval treedt op wanneer er stroom door een weerstand loopt.
Volgens de wet van Ohm:
Waar:
- V = Spanning (Volt)
- I = Stroom (Ampère)
- R = Weerstand (Ohm)
Hoe hoger de weerstand of stroomsterkte, hoe groter de spanningsval.
Bijvoorbeeld:
- Lange kabels zorgen voor meer weerstand.
- Dunne draden hebben een hogere weerstand.
- Zware elektrische belastingen verbruiken meer stroom.
Al deze factoren verhogen de spanningsval in een circuit.
Spanningsval over een weerstand
In de elektronica wordt de spanningsval over een weerstand rechtstreeks berekend met behulp van de wet van Ohm.
De formule is:
Dit betekent dat de spanning over een weerstand gelijk is aan de stroom die erdoorheen vloeit vermenigvuldigd met de waarde van de weerstand.
Voorbeeld 1: Spanningsval over een enkele weerstand
Stel dat een circuit het volgende bevat:
- Voedingsspanning = 12V
- Weerstand = 4Ω
- Stroom = 2A
Met behulp van de formule:
Vlaten vallen = 8V
De spanningsval over de weerstand bedraagt 8V.
Als de voedingsspanning 12V is, is de resterende spanning in het circuit:
Dit volgt uit de spanningswet van Kirchhoff, waarbij de totale spanningsval gelijk is aan de bronspanning.
Spanningsval in serieschakelingen
In een serieschakeling:
- De stroomsterkte is door alle weerstanden gelijk.
- De spanning wordt verdeeld over de weerstanden.
Spanningsdeling is afhankelijk van de weerstandsverhouding.
De spanningsval over elke weerstand hangt af van de weerstandswaarde.
Formule voor totale weerstand
Voorbeeld 2: Spanningsval in een serieschakeling
Circuitwaarden:
- Voedingsspanning = 24V
- R1 = 4Ω
- R2 = 8Ω
Stap 1: Bepaal de totale weerstand
Stap 2: Bepaal de stroomsterkte in het circuit.
I = 24 / 12 = 2A
Stap 3: Bereken de spanningsval over elke weerstand.
Voor R 1 :
Voor R 2 :
Stap 4: Controleer de totale spanning
De spanningsdalingen tellen op tot de voedingsspanning.
Spanningsval in elektrische bedrading
Spanningsverlies treedt ook op in kabels en geleiders omdat draden weerstand hebben.
Lange kabeltrajecten en hoge stroombelastingen kunnen een merkbaar spanningsverlies tussen de stroombron en de apparatuur veroorzaken.
Voor eenfasige circuits geldt de volgende formule:
Waar:
- Ik = Stroom (A)
- R = Weerstand per lengte-eenheid
- L = Lengte van de kabel in één richting
Bij eenfasige tweeledige circuits staat de factor 2 voor de totale lengte van de geleiders van de uitgaande en retourleidingen.
Voor driefasensystemen worden andere spanningsvalformules gebruikt, omdat de stroom door drie geleiders met faseverhoudingen loopt.
Om overmatige spanningsval bij lange buitenkabels te voorkomen, dient u bij uw installatie gebruik te maken van hoogwaardige, weerbestendige scheidingsschakelaars en kabels met de juiste diameter van Kripal. Bekijk de scheidingsschakelaars en de weerbestendige UKF-scheidingsschakelaars voor buiteninstallaties.
Voorbeeld 3: Spanningsval in een kabel
Uitgaan van:
- Stroom = 20A
- Kabelweerstand = 0.0015 Ω/m
- Kabellengte = 30 m
Met behulp van de formule:
Vlaten vallen = 1.8V
Als de voedingsspanning 230V is:
De spanningsval bedraagt ongeveer 0.78%.
Formule voor het spanningsvalpercentage
Spanningsverlies wordt vaak uitgedrukt als een percentage van de voedingsspanning.
De formule is:
Veel richtlijnen voor elektrotechnisch ontwerp bevelen aan om de spanningsval binnen circa 3% te houden voor aftakcircuits en 5% voor het totale circuit, hoewel de exacte limieten afhankelijk zijn van lokale normen en toepassingsvereisten.
Vereenvoudigde spanningsvalformule voor gelijkstroom- en wisselstroombelastingen met weerstand
Het basisprincipe is vergelijkbaar voor zowel wisselstroom- als gelijkstroomsystemen, maar wisselstroomcircuits kunnen ook reactantie- en arbeidsfactoreffecten bevatten.
Voor eenvoudige gelijkstroomcircuits:
Bij wisselstroomcircuits kan impedantie de zuivere weerstand vervangen:
Waar:
- Z = Impedantie
- R = weerstand
- X = Reactantie
In motorcircuits en lange wisselstroomleidingen kunnen reactantie en arbeidsfactor de berekeningen van de spanningsval aanzienlijk beïnvloeden.
Veelvoorkomende oorzaken van een te grote spanningsval
Een te grote spanningsval kan door verschillende factoren in een elektrische installatie worden veroorzaakt. Veelvoorkomende oorzaken zijn onder andere lange kabellengtes, te dunne geleiders, hoge stroombelastingen, losse of beschadigde verbindingen, gecorrodeerde aansluitingen en bedrading van slechte kwaliteit.
Deze omstandigheden verhogen de elektrische weerstand in het circuit, wat leidt tot een groter spanningsverlies tussen de stroombron en de aangesloten apparatuur. Het verlagen van de circuitweerstand of de belastingsstroom kan helpen om het spanningsverlies te minimaliseren en de systeemprestaties te verbeteren.
Hoe spanningsval te verminderen
Er zijn verschillende methoden om spanningsverlies in een elektrische installatie te verminderen. Gangbare benaderingen zijn onder andere het gebruik van dikkere kabels, het verkorten van kabeltrajecten, het verlagen van de belastingsstroom, het toepassen van hogere voedingsspanningen waar nodig en het verbeteren van de kwaliteit van de elektrische verbindingen.
Van al deze methoden is de juiste dimensionering van de geleiders een van de meest effectieve manieren om spanningsverlies te beperken en een efficiënte systeemwerking te behouden.
Conclusie
Spanningsvalberekeningen zijn gebaseerd op de fundamentele relatie tussen spanning, stroom en weerstand. Of het nu gaat om de analyse van een kleine weerstand in een elektronisch circuit of de evaluatie van kabelverliezen in een elektrische installatie, dezelfde elektrische principes zijn van toepassing. Door gebruik te maken van de wet van Ohm en standaardformules voor spanningsval kunnen ingenieurs en elektriciens de spanning over weerstanden bepalen, de juiste geleiderdiameters selecteren, de efficiëntie van circuits verbeteren, prestatieproblemen met apparatuur voorkomen en elektrische systemen effectiever diagnosticeren en storingen opsporen.
Ontdek Kripal voor betrouwbare elektrische oplossingen en praktische richtlijnen voor spanningsverlies, voor veiligere en efficiëntere installaties.
Als u hulp nodig heeft bij het kiezen van de juiste producten, neem dan gerust contact met ons op.
FAQ
Vraag 1: Wat veroorzaakt een te grote spanningsval?
Lange kabeltrajecten, te dunne geleiders, hoge stroombelastingen en slechte verbindingen kunnen spanningsverlies veroorzaken.
Vraag 2: Welke spanningsval is acceptabel?
De meeste ontwerpen streven ernaar de spanningsval binnen de aanbevolen limieten te houden, afhankelijk van de lokale normen en toepassingsvereisten.
Vraag 3: Heeft spanningsval invloed op stroomonderbrekers?
Een spanningsval zorgt er normaal gesproken niet voor dat een stroomonderbreker uitschakelt, maar een te groot spanningsverlies kan de prestaties van apparatuur beïnvloeden.
Verwante bronnen
Verken het kenniscentrum >
Zoekt u een bijpassend KRIPAL-product?
Geef de spanning, hoeveelheid en bestemming door. Een engineer zal u antwoorden met opties en levertijd.
