Tin tức

Giảm điện áp là gì?

Hiện tượng sụt áp xảy ra bất cứ khi nào dòng điện chạy qua điện trở.

Theo định luật Ohm:

Trong đó:

• V = Điện áp (Vôn)
• I = Dòng điện (Ampe)
• R = Điện trở (Ohm)

Điện trở hoặc dòng điện càng cao thì độ sụt áp càng lớn.

Ví dụ:

• Dây cáp dài tạo ra điện trở lớn hơn.
• Dây dẫn mỏng có điện trở cao hơn
• Các thiết bị điện có tải nặng sẽ tiêu thụ nhiều dòng điện hơn.

Tất cả những điều này đều làm tăng sự sụt giảm điện áp trong mạch.

Điện áp giảm trên một điện trở

Trong điện tử học, độ giảm điện áp trên một điện trở được tính trực tiếp bằng định luật Ohm.

Công thức là:

Điều này có nghĩa là điện áp đặt vào hai đầu điện trở bằng dòng điện chạy qua điện trở đó nhân với giá trị điện trở.

Ví dụ 1: Độ sụt điện áp trên một điện trở đơn

Giả sử mạch điện bao gồm:

• Điện áp nguồn = 12V
• Điện trở = 4Ω
• Hiện tại = 2A

Sử dụng công thức:

Điện áp giảm trên điện trở là 8V.

Nếu điện áp nguồn là 12V, thì điện áp còn lại trong mạch là:

Điều này tuân theo Định luật Điện áp Kirchhoff, trong đó tổng điện áp giảm bằng điện áp nguồn.

Sụt áp trong mạch nối tiếp

Trong mạch nối tiếp:

• Dòng điện chạy qua tất cả các điện trở đều như nhau.
• Điện áp được chia giữa các điện trở.

Sự phân chia điện áp phụ thuộc vào tỉ lệ điện trở.

Độ giảm điện áp trên mỗi điện trở phụ thuộc vào giá trị điện trở của nó.

Công thức cho tổng sức đề kháng

Ví dụ 2: Sụt áp trong mạch nối tiếp

Giá trị mạch:

• Điện áp nguồn = 24V
• R₁ = 4Ω
• R₂ = 8Ω

Bước 1: Tìm tổng trở kháng

Bước 2: Tìm dòng điện trong mạch

Bước 3: Tính toán độ sụt điện áp trên mỗi điện trở

Đối với R ₁ :

Đối với R ₂ :

Bước 4: Kiểm tra tổng điện áp

Tổng các mức giảm điện áp cộng lại bằng điện áp nguồn.

Sụt áp trong hệ thống dây điện

Hiện tượng sụt áp cũng xảy ra trong cáp và dây dẫn vì dây dẫn có điện trở.

Dây cáp dài và tải dòng điện cao có thể gây ra hiện tượng sụt áp đáng kể giữa nguồn điện và thiết bị.

Đối với mạch điện một pha, công thức thông thường là:

Trong đó:

• I = Dòng điện (A)
• R = Điện trở trên mỗi đơn vị chiều dài
• L = Chiều dài cáp một chiều

Đối với mạch điện một pha hai dây, hệ số 2 biểu thị tổng chiều dài dây dẫn của đường đi ra và đường về.

Đối với hệ thống ba pha, các công thức tính sụt áp khác nhau được sử dụng vì dòng điện chạy qua ba dây dẫn có mối quan hệ pha với nhau.

Ví dụ 3: Sự sụt giảm điện áp trong cáp

Cho rằng:

• Hiện tại = 20A
• Điện trở của cáp = 0.0015Ω/m
• Chiều dài cáp = 30m

Sử dụng công thức:

Nếu điện áp nguồn là 230V:

Mức giảm điện áp xấp xỉ 0.78%.

Công thức phần trăm sụt áp

Sự sụt giảm điện áp thường được biểu thị bằng phần trăm điện áp nguồn.

Công thức là:

Nhiều hướng dẫn thiết kế điện thường khuyến nghị giữ mức sụt áp trong khoảng 3% đối với mạch nhánh và 5% đối với toàn bộ mạch, mặc dù giới hạn chính xác phụ thuộc vào tiêu chuẩn địa phương và yêu cầu ứng dụng.

Các nguyên nhân phổ biến gây sụt áp quá mức

Hiện tượng sụt áp quá mức có thể do nhiều yếu tố gây ra trong hệ thống điện. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm khoảng cách cáp dài, dây dẫn có tiết diện nhỏ, tải dòng điện cao, các mối nối lỏng lẻo hoặc bị hư hỏng, đầu nối bị ăn mòn và dây dẫn chất lượng kém.

Những điều kiện này làm tăng điện trở trong mạch, dẫn đến tổn thất điện áp lớn hơn giữa nguồn điện và thiết bị được kết nối. Giảm điện trở mạch hoặc giảm dòng tải có thể giúp giảm thiểu sự sụt giảm điện áp và cải thiện hiệu suất hệ thống.

Cách giảm sụt áp

Có thể sử dụng một số phương pháp để giảm sụt áp trong hệ thống điện. Các phương pháp phổ biến bao gồm sử dụng cáp có kích thước lớn hơn, rút ​​ngắn chiều dài cáp, giảm dòng tải, sử dụng điện áp nguồn cao hơn khi cần thiết và cải thiện chất lượng các mối nối điện.

Trong số các phương pháp này, việc lựa chọn kích thước dây dẫn phù hợp là một trong những cách hiệu quả nhất để kiểm soát sự sụt giảm điện áp và duy trì hiệu suất hệ thống tối ưu.