Vad är spänningsfall?
Spänningsfall är en term som används för att beskriva varje minskning av matningsspänningen i en komplett elektrisk krets. Termen kan användas för att beskriva en spänningsförlust över en specifik komponent i kretsen, spänningsförlust uppmätt över hela kretsen, eller som en bred beskrivning av fenomenet spänningsförlust i en krets i allmänhet. Alla elektriska kretsar, oavsett hur enkla, ger en viss mängd motstånd mot strömmen av elektrisk ström genom dem. Detta motstånd gör att den elektriska strömmen fungerar hårdare och absorberar därmed energi. Denna energiförbrukning är det som orsakar minskningen av spänningen som beskrivs av termen spänningsfall.
Till exempel kan en enkel krets bestå av ett 9-voltsbatteri anslutet till en enkel blixtlampa med en liten strömbrytare. Om man skulle mäta spänningen över batteriets terminaler med omkopplaren öppen, skulle multimeteravläsningen vara cirka 9 volt. Om man skulle stänga omkopplaren och tända glödlampan skulle den avläsningen sjunka med cirka 1,5 volt. Denna spänningsminskning är det som kallas ett spänningsfall, och det kommer till följd av det arbete som batteriet måste göra för att lysa upp lampan. Varje komponent i en krets, inklusive ledningar, erbjuder en viss mängd motstånd mot flödet av elektrisk ström och kommer att orsaka ett tillhörande spänningsfall.
I applikationer som är extremt matningsspänningskänsliga, såsom elektroniska anordningar, måste dessa spänningsförluster beräknas noggrant och matningsspänningen justeras för att möjliggöra dem. En 12-volt likström (DC), till exempel, producerar typiskt en utgång på 13,8 volt för att tillgodose detta spänningsfallfenomen. I applikationer som kräver mycket långa kabelkörningar är det vanligt att använda ganska tunga kablar som ger mindre motstånd mot flödet av elektrisk ström i ett försök att minimera effekterna av spänningsförluster. Den totala potentiella spänningsförlusten i en krets måste därför beräknas noggrant under projekterings- och specifikationsfasen för ett projekt för att säkerställa att det slutliga resultatet uppfyller alla krav.
Varje spänningsförlust i en krets kan, lyckligtvis, beräknas med stor noggrannhet med hjälp av en spänningsfallformel. Detta gör det möjligt att uppnå konsekventa och förutsägbara resultat i slutet av en installation. Dessa beräkningar kommer att variera beroende på typ av krets, spänningsförsörjning och komponenter inblandade och kan vara extremt komplexa, ofta kräver användning av en spänningsfallberäknare. De tar emellertid gissningsarbetet att noggrant anpassa specifikationerna för strömförsörjningen för att tillgodose kretsmotståndet.