Pour la plupart des amateurs, choisir le bon câblage est un aspect peu réfléchi de la conception de tout projet électrique. Mais l'utilisation d'un fil trop fin peut avoir des effets catastrophiques, des chutes de tension qui entraînent de mauvaises performances aux incendies électriques inattendus.
Malgré son importance, un fil plus épais est plus cher. Par conséquent, les amateurs ne peuvent souvent pas se permettre ce matériel.
L'objectif est de déterminer le fil le plus fin à utiliser, en maintenant la chute de tension du projet dans une marge raisonnable et en évitant tout risque d'incendie électrique.
En passant du temps à faire les calculs, une énorme quantité de travail peut être économisée à l'avenir. Plongeons-nous dans les étapes nécessaires ! Vérifier Les meilleurs endroits pour trouver un co-fondateur pour démarrer votre startup en ligne.
Comprendre l'électricité à travers le pipeline
L'électricité peut être difficile à visualiser, alors regardons une analogie classique pour comprendre comment fonctionne l'électricité. Au lieu d'avoir des électrons dans un fil, l'eau peut être visualisée dans un tube :
- Le courant électrique sera l'eau dans le tube.
- Alors que la tension sera la pression qui pousse l'eau à travers le tube.
- La résistance sera le diamètre du tube lui-même.
À bien des égards, cette métaphore est parfaite pour réfléchir à la taille des fils électriques. Le diamètre du fil est directement proportionnel à la résistance interne, comme le diamètre du tube. Moins il y a d'espace pour que l'électricité (ou l'eau) circule, plus elle résiste.
Pour en revenir au tube plein d'eau, que se passerait-il si 100 litres d'eau étaient tentés d'être poussés dans un tube d'un litre ? Comme vous vous en doutez, un plombier professionnel sera rapidement contacté, car ce tuyau pourrait éclater !
Un phénomène similaire se produit lorsque l'on essaie d'envoyer trop de courant électrique dans un fil très fin ; Seulement au lieu de faire couler de l'eau, le fil chauffe et fond. Avec une tension suffisamment élevée pour conduire ce courant, ce fil fusionné trop rapidement peut provoquer un incendie électrique.
Ne vous inquiétez pas si vous avez déjà acheté des fils et qu'ils ne correspondent pas à vos besoins ; Vous pouvez l'utiliser pour de nombreux projets amusants. Vérifier Meilleurs projets pour créer une télévision intelligente avec Raspberry Pi.
Chute de tension et pourquoi trop peut détruire un circuit
Dans tout circuit CC, nous connaîtrons une chute de tension ; C'est une règle de base pour ces circuits électriques. Cependant, le problème se pose lorsque beaucoup de tension est perdue, notamment en raison de la résistance du fil lui-même.
Si nous repensons aux conduites d'eau, imaginez qu'un très gros tuyau était connecté à un tuyau beaucoup plus petit. Soudain, le débit d'eau ralentira et la pression derrière l'eau diminuera. Cette eau lente n'a pas de pression pour faire fonctionner une roue hydraulique, nous avons donc des performances réduites.
Ainsi, au lieu d'utiliser un tube d'eau beaucoup plus petit, il semble que nous devions utiliser des tubes plus gros. Cela permettra à l'eau de s'écouler relativement librement, en maintenant la pression suffisamment élevée pour faire tourner la roue.
Passant aux fils et aux électrons, l'idée est à peu près la même ! En termes électriques, nous pouvons facilement expliquer cela avec l'une des lois fondamentales de la physique, la loi d'Ohm :
La loi d'Ohm dicte les relations entre le courant, la tension et la résistance. Dans un circuit à courant continu, le courant électrique est constant tout le temps, mais la tension et la résistance sont inversement liées l'une à l'autre.
Pour le dire plus simplement, plus la résistance augmente, plus la tension diminue.
Pour y parvenir dans notre application du monde réel : à mesure que les fils rétrécissent, leur résistance augmente. Ainsi, à mesure que les fils rétrécissent, la tension entre eux chute, tout comme la façon dont les tubes minces réduisent le débit d'eau !
Par conséquent, l'utilisation de fils plus épais dans votre circuit permet d'appliquer une tension en cas de besoin, sans gaspiller la résistance du fil.
Calcul de la taille de fil optimale
La meilleure façon de connaître les bonnes tailles de fils est de loin d'utiliser un calculateur en ligne dédié ; Ces applications permettent à l'utilisateur d'entrer la tension, l'ampérage (I), la longueur du câble et la chute de tension admissible. Après avoir calculé les nombres, la calculatrice affiche le calibre de fil optimal pour cette plage de données.
Pour la plupart des applications, une chute de tension d'environ trois pour cent est autorisée - rien de plus que cela, et des équipements électroniques plus sensibles peuvent commencer à mal fonctionner.
Nous souhaitons également toujours utiliser la tension de courant maximale possible pour notre appareil, qui sera généralement écrite sur l'appareil. Bien qu'il n'y ait probablement pas de consommation de courant soutenue pour cette valeur, vous devez vous assurer que vous êtes protégé contre les pointes de courant.
Voici un exemple de calculateur de calibre de fil en ligne, disponible sur wiresizecalculator.net:
Comme vous pouvez le voir, ce calculateur permet également des entrées plus variables, telles que la cote thermique de l'isolation, le type de conducteur dont sont faits les fils et le type d'installation dans laquelle le fil est placé.
Dans cet exemple, nous avons obtenu un calibre de fil de sécurité minimum de 3 AWG.
Pour des raisons de sécurité, il est toujours préférable de mesurer vos fils par un ou deux, nous nous retrouverons donc avec un fil 2/0 AWG. Notez que la norme de calibre de fil est assez rétrograde ; Plus le fil est épais, plus le calibre du fil est petit ! Par conséquent, 2/0 AWG est, en fait, un fil beaucoup plus épais que 3 AWG.
Quel fil choisir ?
En dehors de la jauge de fil, d'autres variables à considérer sont le nombre de fils, c'est-à-dire. Combien de brins de fil le câble a-t-il - et le matériau des fils.
En règle générale, plus de brins de fil offrent plus de flexibilité. Si vous faites passer du fil dans des espaces restreints, un plus grand nombre de brins vaudra l'investissement.
En termes de matériaux de fil réels, le cuivre est la norme pour la plupart des projets, bien que l'aluminium puisse également être utilisé.
La principale chose à retenir est la cohérence. Si vous utilisez des conducteurs en cuivre et du fil de cuivre ailleurs dans le circuit, utilisez du fil de cuivre. Le mélange et l'appariement des matériaux peuvent entraîner l'usure et la rupture des conducteurs, car les matériaux se dilatent et se contractent à des rythmes différents. Vérifier Calculez les coûts d'électricité avec ces outils pratiques.
Économisez de l'argent et restez en sécurité
Il y a quelques variables à considérer lors du choix du bon fil pour votre projet. Cependant, la première règle d'or pour un électricien est de faire appel à un professionnel si vous vous sentez mal à l'aise.
Sinon, calculez le calibre du fil en fonction du courant maximum que vous avez l'intention de lui faire passer, achetez un fil d'une taille plus grande que lui et commencez à construire ! Gardez toujours la cohérence matérielle entre les fils et les connecteurs et faites le calcul !
Avec un peu de prévoyance, vous pouvez éliminer tout risque d'incendie et vous épargner quelques dollars supplémentaires inattendus. Vous pouvez maintenant visualiser Les raisons les plus importantes qui conduisent à des retards dans la réalisation des projets et comment les éviter.
