Calculadora de queda de tensão CC

Como funciona o cálculo da queda de tensão em corrente contínua

A calculadora estima a queda de tensão num circuito de corrente contínua com dois condutores. Introduza o comprimento do cabo só de ida; o modelo duplica-o, porque a corrente vai até ao equipamento alimentado e regressa. A resistência é calculada a partir da resistividade do condutor, do comprimento do circuito e da área da secção. A ferramenta determina depois a queda de tensão, a queda em percentagem, a tensão estimada no equipamento alimentado e a perda no cabo. No modo de secção mínima, a mesma equação é resolvida em ordem à secção para um limite de queda escolhido. O resultado é uma estimativa elétrica para a resistividade apresentada e não um projeto completo de segurança do cabo.

Comprimento do circuito (m) = 2 × comprimento só de ida

Resistência (Ω) = resistividade (Ω·mm²/m) × comprimento do circuito ÷ secção (mm²)

Queda de tensão (V) = corrente (A) × resistência (Ω)

Queda de tensão (%) = queda de tensão ÷ tensão do sistema × 100

Perda no cabo (W) = corrente² × resistência

Secção matemática mínima (mm²) = resistividade × comprimento do circuito × corrente ÷ queda admissível em V

Exemplos resolvidos

12 V, 10 A, 5 m só de ida, modelo de cobre 0,0175 e 2,5 mm²: circuito de 10 m, 0,0700 Ω, queda de 0,70 V (5,83%), 11,30 V no equipamento alimentado e 7,00 W de perda.

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24 V, 20 A, 10 m só de ida, modelo de cobre 0,0175 e 6 mm²: 0,05833 Ω, queda de 1,1667 V (4,86%), 22,8333 V no equipamento alimentado e 23,3333 W de perda.

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12 V, 10 A, 5 m só de ida, modelo de cobre e limite de 3%: queda máxima de 0,36 V e secção matemática mínima de 4,8611 mm². Isto não é automaticamente uma secção de cabo segura.

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Perguntas frequentes

Porque é que o comprimento do cabo é duplicado?

O comprimento introduzido é só de ida. Um circuito de corrente contínua com dois condutores tem um condutor de ida e outro de retorno, e ambos contribuem para a resistência.

O que é a resistividade de um condutor?

É o parâmetro do material que relaciona o comprimento e a secção com a resistência. Os valores predefinidos apresentados são valores de modelo, editáveis, a 20 °C.

Porque é que o alumínio apresenta mais queda do que o cobre?

Com os valores de modelo apresentados, o alumínio tem maior resistividade, pelo que o mesmo comprimento, secção e corrente produzem mais resistência.

Porque é que a queda de tensão medida pode ser diferente?

A resistência real depende da temperatura do condutor, do material, dos terminais, das ligações, do comprimento efetivo e das tolerâncias de fabrico.

Que percentagem de queda de tensão devo escolher?

Use o limite exigido pelo equipamento alimentado, pelo projeto do sistema e pelos requisitos aplicáveis do fabricante ou da instalação. Esta calculadora não impõe um valor universal.

A secção mínima calculada é uma secção de cabo segura?

Não. Trata apenas da queda de tensão. A capacidade de condução de corrente, o isolamento, a temperatura, o modo de instalação, a corrente de defeito e as proteções têm de ser verificados separadamente.

Posso usar esta calculadora para instalações de corrente alterna?

O MVP modela um circuito de corrente contínua com dois condutores. Não considera a reatância, a fase, o fator de potência nem os sistemas polifásicos.

E se a queda calculada igualar ou ultrapassar a tensão de alimentação?

O circuito assumido não é útil neste modelo simples. Aumente a tensão ou a secção do condutor, reduza o comprimento ou a corrente e verifique o projeto completo, em vez de aceitar uma tensão negativa no equipamento alimentado.

Fontes

• NIST / Bureau of Standards, resistividade do cobre a 20 °C: https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/circ/nbscircular31e2.pdf
• Parâmetros reais do cabo, temperatura e utilização admissível: documentação do fabricante do cabo e requisitos da instalação em causa.