Frage zu Leitungsquerschnitt bei Gleichstrom

Kommt auf die Rahmenbedingungen an. Bei niedrigerer Betriebsspannung möchte man möglicherweise einen niedrigeren Spannungsabfall über der Zuleitung.

Niemand schrieb:

laut online rechner

Benutze weniger Rechentools die du nicht durchschaust sondern mehr dein Gehirn. Das ohmsche Gesetz ist jetzt wahrlich keine Raketentechnik.

Niemand schrieb:

laut online rechner

Wenn der geheim ist, frag ihn.

Entweder gibt er seine Formel Preis oder erklärt sein Ergebnis

Niemand schrieb:

online rechner

Welcher? Oder ist das Geheimsache.

Vielleicht liegt es daran, das 5V Spannungsabfall bis zur Last bei 200V kein Problem waere, aber wenn bei 12V nur noch 7V ankommen, das Mist waere.

Niemand schrieb:

Hallo, ich verstehe folgende Sache nicht:

Gleichstrom, Netzteil mit 20V, 3.25A = 65W Leistung, benötigt laut online Rechner einen Leitungsquerschnitt von 1.6mm² (grob).

Wenn ich die selbe Stromstärke bei 5V haben will, muss ich schon auf über 2mm² gehen, obwohl hier nur 16.25W umgesetzt werden.

Warum braucht die 5V Variante einen höheren Querschnitt? Und hat all das irgendwas mit dem Leitwert (G) zutun?

Wo liegt mein Denkfehler?

Hört sich nach LED Lichtbändern an.

Das Problem ist der Spannungsabfall auf der Leitung. Der wird nur durch den Strom und den Widerstand der Leitung selbst bestimmt. Systemspannung ist dort egal (Also auch die Leistung) U = R/I

Und 1V Spannungsabfall bei 5V ist wesentlich schlimmer als bei 12V oder 24V. Denn bei 4V Leuchtet der LED Streifen wohlmöglich gar nicht mehr. Bei 11V hingegen wird's wohl noch ausreichend hell.

Das ist auch das Problem, wenn man z.b. 30m dieser LED Bänder am Stück nutzen möchte. Die ersten 5m sind prall hell und die letzten 5m glimmen nur noch. Darum Speist man die Bänder öfters ein.

Dein Onlinerechner quarkt garantiert auch nur weil der Spannungsabfall in % zu hoch ist und nicht, dass die Leitung anfängt zu glühen...

Vielleicht verstehst du denn ja auch warum Hochspannungsleitungen nicht mit 5V arbeiten.

Es gibt zwei Kriterien für den Leiterquerschnitt bei gegebenem Strom:

1. Die Erwärmung des Leiters auf Grund seines ohmschen Widerstands und der maximalen Temperatur, die er annehmen darf.
2. Den Spannungsabfall, auch auf Grund seines ohmschen Widerstands.

Auf der Netzseite ist meist die Erwärmung das Hauptkriterium für einen Mindestquerschnitt, bei kleinen Spannungen, speziell die Versorgung von ICs auf einer Platine ist das Problem meist der Spannungsabfall. Vergleiche: z.B. 1V Spannungsabfall auf einer Leitung macht bei einer 5V-Schiene 20% aus, bei der Steckdose nicht mal ein halbes Prozent. Und je kleiner die Versorgungsspannung deiner ICs ist, desto schlimmer wird es.

(Ich hatte mal ein FPGA zu versorgen mit 0.9V Corespannung und 3% Toleranz - da wird es schnell eng, insbesondere, da auch die Spannungsquelle nicht mit 0% Toleranz gebaut werden kann und bei kleinen Corespannungen meist größere Ströme fließen.)

Rubble C. schrieb:

Der (geheime) Online Rechner erwägt vielleicht auch, wieviel Erwärmung erlaubt ist. Unter Isolation ist weniger Erwärung erlaubt, beim Bastelprojekt an der freien Luft geht aber mehr.

Eher nicht, wenn er den Querschnitt nur von der Speisespannung abhängig macht.

Niemand schrieb:

Wo liegt mein Denkfehler?

Du hast anscheinend Leitungslänge und tolerierbaren Spannungsabfall noch nicht in deinen Überlegungen berücksichtigt. Wer weiß, von welchen Anforderungen der Online-Rechner aus geht?

Blind irgendeine Formel zu verwenden, ohne ihre Anwendbarkeit zu kennen, kann schon mal daneben gehen.

Niemand schrieb:

Und hat all das irgendwas mit dem Leitwert (G) zutun?

Natürlich, auch wenn i.A. eher vom ohmschen Widerstand spricht, was aber letztlich nur der Kehrwert des Leitwerts (also R=1/G) ist; insofern also Jacke wie Hose.

Niemand schrieb:

Wo liegt mein Denkfehler?

Tja, gute Frage. Möglicherweise denkst Du vor allem an den Kurzschluß-Fall, denn nur in jenem werden die von Dir genannten Leistungen tatsächlich in Deiner Leitung umgesetzt.

Niemand schrieb:

Warum braucht die 5V Variante einen höheren Querschnitt?

Rein von der Stromtragefähigkeit (also wieviel Ampere passen durch) des Kabels brauchst Du den ja nicht; in der Hausinstallation sind für 1,5mm² (bis zu einer gewissen Länge) sogar 16 Ampere zulässig.

Warum Dir Dein geheimer Rechner trotzdem einen höheren Querschnitt vorschlägt (Spannungsabfall), wurde eh schon mehrfach beantwortet; aber man kanns durchaus auch aus der Perspektive der Leistung sehen: Bei 5V hast Du deutlich weniger Gesamtleistung verfügbar, also ist es umso wichtiger, möglichst wenig davon schon in der Zuleitung zu verbraten.

Michi S. schrieb:

Und hat all das irgendwas mit dem Leitwert (G) zutun?

Natürlich, auch wenn i.A. eher vom ohmschen Widerstand spricht, was aber letztlich nur der Kehrwert des Leitwerts (also R=1/G) ist; insofern also Jacke wie Hose.

Ich nutze gerne den Leitwert, weil ich mir das simpel vorstellen kann:

56 Meter Kupferkabel mit 1qmm haben 1 Ohm. Wird der Draht dünner, reichen weniger Meter für 1 Ohm oder halt umgekehrt, wenn der Querschnitt größer wird ...

Nicht vergessen darf man, dass ein reales Kabel zwei Adern hat, Strom hin und zurück - also 28 Meter Kabel für 1 Ohm.

Was man an Querschnitt braucht, hängt erheblich von der Leitungslänge ab.

Manfred P. schrieb:

Ich nutze gerne den Leitwert, weil ich mir das simpel vorstellen kann:

56 Meter Kupferkabel mit 1qmm haben 1 Ohm. Wird der Draht dünner, reichen weniger Meter für 1 Ohm oder halt umgekehrt, wenn der Querschnitt größer wird ...

Naja, kann man so oder so sehen. Für mich sind es 18 mOhm mm^2/m. Sprich, 1m 1mm^2 sind 18mOhm. mal n Meter = Widerstand mal n. Doppelter Querschnitt = halber Widerstand. Damit kann man einfach und schnell eine Abschätzung machen.

danke für die antworten. am besten fand ich die antwort von mista_s und manfred p.