حاسبة انخفاض الجهد الكهربائي (Voltage Drop)

لكل موصل كهربائي مقاومة كهربائية صغيرة تعتمد على طوله ومساحة مقطعه ونوع المعدن. مرور التيار عبر هذه المقاومة يسبب انخفاضاً في الجهد بين بداية الكابل ونهايته وفققانون أوم. تستخدم هذه الحاسبة الصيغتين التاليتين:

أحادي الطور: Vdrop = (2 × L × I × ρ) ÷ A
ثلاثي الطور: Vdrop = (√3 × L × I × ρ) ÷ A

حيث L طول الكابل باتجاه واحد (متر)، I التيار (أمبير)، A مساحة مقطع الكابل (مم²)، وρ المقاومة النوعية للمعدن (0.0175 أوم·مم²/م للنحاس، و0.0282 للألمنيوم تقريباً عند درجة حرارة الغرفة). يُضرب الطول في 2 للدائرة أحادية الطور لأن التيار يمر ذهاباً وإياباً عبر موصلين.

تنص معايير الأسلاك الكهربائية الشائعة (مثل NEC الأمريكي) على أن انخفاض الجهد الموصى به لا يتجاوز عادة 3٪ لدوائر الإضاءة و5٪ كحد إجمالي للتغذية والفروع مجتمعة، رغم أن هذه توصيات وليست دائماً إلزامية قانونياً. تجاوز هذا الحد قد يؤدي إلى ضعف أداء الأجهزة، ارتفاع حرارة الكابل، وزيادة استهلاك الطاقة المهدرة كحرارة.

إذا كانت النسبة المحسوبة مرتفعة، فالحلول الشائعة هي: زيادة مساحة مقطع الكابل، تقصير مسافة الكابل إن أمكن، أو تقسيم الحمل على أكثر من دائرة.

لماذا يُستخدم النحاس أكثر من الألمنيوم رغم ارتفاع سعره؟
لأن مقاومة النحاس النوعية أقل من الألمنيوم بنحو 60٪، ما يعني انخفاض جهد أقل وكفاءة نقل أعلى لنفس مساحة المقطع، إضافة إلى متانته الميكانيكية الأعلى.

هل هذه الحاسبة بديل عن استشارة كهربائي مختص؟
لا، هذه أداة تقديرية لفهم المبدأ الحسابي فقط. اختيار مقاس الكابل الفعلي لمشروع حقيقي يجب أن يعتمد على أكواد السلامة الكهربائية المحلية المعتمدة، وقدرة الكابل على تحمل التيار (Ampacity) وليس انخفاض الجهد فقط.