Падение напряжения — это термин, используемый для описания любого снижения напряжения питания во всей электрической цепи. Этот термин может использоваться для описания потери напряжения на определенном компоненте цепи, потери напряжения, измеренной во всей цепи, или в качестве общего описания явления потери напряжения в цепи в целом. Все электрические цепи, какими бы простыми они ни были, оказывают определенное сопротивление протеканию через них электрического тока. Это сопротивление эффективно заставляет электрический ток работать сильнее и, таким образом, поглощает энергию. Этот расход энергии является причиной снижения напряжения, описываемого термином «падение напряжения».
Например, простая схема может состоять из 9-вольтовой батареи, присоединенной к простой лампочке-вспышке с небольшим переключателем. Если бы кто-то измерил напряжение на клеммах батареи при разомкнутом выключателе, показания мультиметра были бы примерно равными 9 вольт. Если бы кто-то замкнул выключатель и зажег лампочку, это показание упало бы примерно на 1,5 вольта. Это снижение напряжения известно как падение напряжения, и оно происходит в результате работы, которую должна выполнять батарея, чтобы зажечь лампочку. Каждый компонент в цепи, включая проводку, оказывает определенное сопротивление потоку электрического тока и вызывает соответствующее падение напряжения.
В приложениях, которые чрезвычайно чувствительны к напряжению питания, например, в электронных устройствах, эти потери напряжения должны быть тщательно рассчитаны, а напряжение питания должно быть отрегулировано, чтобы учесть их. Например, источник питания на 12 В постоянного тока обычно обеспечивает выходную мощность 13,8 вольт, чтобы приспособиться к этому явлению падения напряжения. В приложениях, требующих очень длинных кабелей, обычно используют довольно тяжелые кабели, которые оказывают меньшее сопротивление потоку электрического тока, чтобы минимизировать влияние потерь напряжения. Таким образом, общая потенциальная потеря напряжения в любой цепи должна быть тщательно рассчитана на этапе проектирования и спецификации проекта, чтобы гарантировать, что окончательный результат соответствует всем требованиям.
Любая потеря напряжения в цепи, к счастью, может быть рассчитана с большой точностью по формуле падения напряжения. Это позволяет достичь последовательных и предсказуемых результатов в конце установки. Эти расчеты будут различаться в зависимости от типа цепи, источника напряжения и задействованных компонентов и могут быть чрезвычайно сложными, часто требуя использования калькулятора падения напряжения. Тем не менее, они берут на себя труд догадок по точной настройке характеристик источника питания с учетом сопротивления цепи.
