البحث
الأخبار
كيفية حساب انخفاض الجهد عبر المقاوم والدوائر الكهربائية
تعرّف على كيفية حساب انخفاض الجهد في الدوائر والكابلات. اكتشف الصيغ القياسية، والأمثلة العملية، ونصائح حل المشكلات من كريبال.
16 يونيو، 2026
الوجبات السريعة الرئيسية
- يتبع انخفاض الجهد قانون أوم: V = I × R.
- في الدوائر المتصلة على التوالي، ينقسم الجهد عبر المقاومات بينما يبقى التيار كما هو.
- يعتمد انخفاض الجهد في الكابل على التيار، والمقاومة لكل وحدة طول، وطول الموصل.
- تهدف العديد من التصميمات إلى الحفاظ على انخفاض الجهد في حدود 3% تقريبًا للدوائر الفرعية و5% إجمالاً، وذلك وفقًا للمعايير المحلية.
ما هو انخفاض الجهد؟
يحدث انخفاض الجهد كلما مر التيار عبر مقاومة.
وفقًا لقانون أوم:
أين:
- V = الجهد (فولت)
- I = التيار (أمبير)
- R = المقاومة (أوم)
كلما زادت المقاومة أو التيار، زاد انخفاض الجهد.
فمثلا:
- تُسبب الكابلات الطويلة مقاومة أكبر
- تتميز الأسلاك الرفيعة بمقاومة أعلى
- الأحمال الكهربائية الثقيلة تسحب تيارًا أكبر
كل هذه العوامل تزيد من انخفاض الجهد في الدائرة الكهربائية.
انخفاض الجهد عبر المقاوم
في مجال الإلكترونيات، يتم حساب انخفاض الجهد عبر المقاوم بشكل مباشر باستخدام قانون أوم.
الصيغة هي:
وهذا يعني أن الجهد عبر المقاومة يساوي التيار المتدفق عبرها مضروبًا في قيمة المقاومة.
مثال 1: انخفاض الجهد عبر مقاوم واحد
لنفترض أن الدائرة الكهربائية تحتوي على:
- جهد التغذية = 12 فولت
- المقاومة = 4 أوم
- التيار = 2A
باستخدام الصيغة:
Vقطرة = 8 فولت
يبلغ انخفاض الجهد عبر المقاوم 8 فولت.
إذا كان جهد التغذية 12 فولت، فإن الجهد المتبقي في الدائرة هو:
وهذا يتبع قانون كيرشوف للجهد، حيث تساوي انخفاضات الجهد الكلية جهد المصدر.
انخفاض الجهد في الدوائر المتصلة على التوالي
في دائرة كهربائية متسلسلة:
- التيار متساوٍ في جميع المقاومات
- يتم تقسيم الجهد بين المقاومات
يعتمد تقسيم الجهد على نسبة المقاومة.
يعتمد انخفاض الجهد عبر كل مقاوم على قيمة مقاومته.
معادلة المقاومة الكاملة
مثال 2: انخفاض الجهد في دائرة كهربائية متصلة على التوالي
قيم الدائرة:
- جهد التغذية = 24 فولت
- R1 = 4Ω
- R2 = 8Ω
الخطوة 1: إيجاد المقاومة الكلية
الخطوة الثانية: إيجاد تيار الدائرة
I = 24 / 12 = 2A
الخطوة 3: حساب فرق الجهد عبر كل مقاوم
بالنسبة لـ R 1 :
بالنسبة لـ R 2 :
الخطوة الرابعة: التحقق من الجهد الكلي
تتراكم انخفاضات الجهد لتشكل جهد الإمداد.
انخفاض الجهد في الأسلاك الكهربائية
يحدث انخفاض الجهد أيضًا في الكابلات والموصلات لأن الأسلاك لها مقاومة.
يمكن أن تتسبب الكابلات الطويلة والأحمال ذات التيار العالي في فقدان ملحوظ للجهد بين مصدر الطاقة والمعدات.
بالنسبة للدوائر أحادية الطور، فإن الصيغة الشائعة هي:
أين:
- أنا = التيار (أ)
- R = المقاومة لكل وحدة طول
- L = طول الكابل أحادي الاتجاه
بالنسبة للدوائر أحادية الطور ذات السلكين، يمثل العامل 2 الطول الإجمالي للموصلات في مسارات الخروج والعودة.
بالنسبة للأنظمة ثلاثية الأطوار، يتم استخدام صيغ مختلفة لانخفاض الجهد لأن التيار يمر عبر ثلاثة موصلات ذات علاقات طورية.
لتجنب انخفاض الجهد المفرط في التمديدات الخارجية الطويلة، تأكد من استخدام عوازل مقاومة للعوامل الجوية عالية الجودة وكابلات ذات مقاس مناسب من شركة كريبال. اكتشف مفاتيح العزل ومفاتيح العزل المقاومة للعوامل الجوية من UKF للتركيبات الخارجية.
مثال 3: انخفاض الجهد في الكابل
افترض:
- التيار = 20A
- مقاومة الكابل = 0.0015 أوم/متر
- طول الكابل = 30 مترًا
باستخدام الصيغة:
Vقطرة = 1.8 فولت
إذا كان جهد الإمداد 230 فولت:
يبلغ انخفاض الجهد حوالي 0.78%.
صيغة حساب نسبة انخفاض الجهد
غالباً ما يتم التعبير عن انخفاض الجهد كنسبة مئوية من جهد الإمداد.
الصيغة هي:
توصي العديد من إرشادات التصميم الكهربائي عادةً بالحفاظ على انخفاض الجهد في حدود 3% تقريبًا للدوائر الفرعية و5% للدوائر الكلية، على الرغم من أن الحدود الدقيقة تعتمد على المعايير المحلية ومتطلبات التطبيق.
صيغة مبسطة لانخفاض الجهد لأحمال التيار المستمر وأحمال التيار المتردد المقاومة
المبدأ الأساسي متشابه لكل من أنظمة التيار المتردد والتيار المستمر، ولكن دوائر التيار المتردد قد تشمل أيضًا تأثيرات المفاعلة وعامل القدرة.
بالنسبة لدوائر التيار المستمر البسيطة:
بالنسبة لدوائر الطاقة المترددة، قد تحل المعاوقة محل المقاومة البحتة:
أين:
- Z = المعاوقة
- R = المقاومة
- X = المفاعلة
في دوائر المحركات ومغذيات التيار المتردد الطويلة، يمكن أن تؤثر المفاعلة ومعامل القدرة بشكل كبير على حسابات انخفاض الجهد.
الأسباب الشائعة لانخفاض الجهد المفرط
قد ينتج انخفاض الجهد المفرط عن عدة عوامل في التركيبات الكهربائية. تشمل الأسباب الشائعة طول الكابلات، وصغر حجم الموصلات، وارتفاع أحمال التيار، والوصلات غير المحكمة أو التالفة، وتآكل الأطراف، وسوء جودة الأسلاك.
تؤدي هذه الظروف إلى زيادة المقاومة الكهربائية داخل الدائرة، مما ينتج عنه فقد أكبر في الجهد بين مصدر الطاقة والمعدات المتصلة. ويمكن تقليل انخفاض الجهد وتحسين أداء النظام عن طريق خفض مقاومة الدائرة أو خفض تيار الحمل.
كيفية تقليل انخفاض الجهد
يمكن استخدام عدة طرق لتقليل انخفاض الجهد في التركيبات الكهربائية. تشمل الطرق الشائعة استخدام كابلات ذات أحجام أكبر، وتقصير مسارات الكابلات، وتقليل تيار الحمل، واستخدام جهد تغذية أعلى عند الاقتضاء، وتحسين جودة التوصيلات الكهربائية.
ومن بين هذه الأساليب، يعد تحديد حجم الموصل المناسب أحد أكثر الطرق فعالية للتحكم في انخفاض الجهد والحفاظ على أداء النظام بكفاءة.
خاتمة
تعتمد حسابات انخفاض الجهد على العلاقة الأساسية بين الجهد والتيار والمقاومة. وسواءً أكان التحليل لمقاوم صغير في دائرة إلكترونية أو تقييم فقد الطاقة في الكابلات ضمن تركيبات كهربائية، فإن المبادئ الكهربائية نفسها تنطبق. وباستخدام قانون أوم ومعادلات انخفاض الجهد القياسية، يستطيع المهندسون والفنيون الكهربائيون تحديد الجهد عبر المقاومات، واختيار أحجام الموصلات المناسبة، وتحسين كفاءة الدوائر، ومنع مشاكل أداء المعدات، وتشخيص أعطال الأنظمة الكهربائية بكفاءة أكبر.
استكشف كريبال للحصول على حلول كهربائية موثوقة وإرشادات عملية حول انخفاض الجهد من أجل تركيبات أكثر أمانًا وكفاءة.
إذا كنت بحاجة إلى مساعدة في اختيار المنتجات المناسبة، فلا تتردد في الاتصال بنا.
الأسئلة الشائعة
س1: ما الذي يسبب انخفاض الجهد المفرط؟
يمكن أن تؤدي الكابلات الطويلة، والموصلات ذات الحجم الصغير، وأحمال التيار العالية، والوصلات الضعيفة إلى زيادة انخفاض الجهد.
س2: ما هو انخفاض الجهد المقبول؟
تهدف معظم التصاميم إلى الحفاظ على انخفاض الجهد ضمن الحدود الموصى بها اعتمادًا على المعايير المحلية ومتطلبات التطبيق.
س3: هل يؤثر انخفاض الجهد على قواطع الدائرة؟
لا يؤدي انخفاض الجهد عادةً إلى فصل قاطع الدائرة، ولكن فقدان الجهد المفرط يمكن أن يؤثر على أداء المعدات.
الموارد ذات الصلة
استكشف الأخبار >
كيف يمكننا مساعدتك؟
أخبرنا المزيد حتى نتمكن من توجيه طلبك إلى الخبير المناسب.
