基础：欧姆定律

所有压降计算都建立在欧姆定律之上，这是电气工程中最基本的关系之一。由乔治·欧姆于1827年发现，该定律建立了电路中电压、电流和电阻之间的直接关系。在深入研究专业电气设计中使用的更复杂的压降公式之前，理解这一基础至关重要。

欧姆定律

V = I × R

V = 电压（伏特）

I = 电流（安培）

R = 电阻（欧姆）

在压降的背景下，我们将这个定律应用于导体本身。导体充当电阻器（尽管是一个很小的），流过它的电流在其长度上产生压降。这就是为什么我们可以通过将电流乘以导体的总电阻来计算压降。

单相和直流压降公式

对于单相交流电路和直流电路，压降公式考虑了电流流经出线和回线导体。这就是为什么我们乘以2——总电路长度包括电路中的两根导体。

单相/直流公式

Vd = (2 × I × L × R) / 1000

Vd = 压降（伏特）

I = 电流（安培）

L = 单程长度（英尺）

R = 电阻（每1000英尺欧姆）

因子2代表往返电流路径。电流从电源通过一根导体流向负载，然后通过另一根导体返回。两根导体都对总压降有贡献。除以1000是将电阻单位从每1000英尺欧姆转换为匹配我们以英尺为单位的长度。

示例计算：住宅电动汽车充电器

一个48安培的2级电动汽车充电器安装在距配电盘150英尺处，使用6 AWG铜线（R = 0.491 Ω/kft）。

Vd = (2 × 48 × 150 × 0.491) / 1000

Vd = (14,400 × 0.491) / 1000

Vd = 7,070.4 / 1000

Vd = 7.07伏特

Vd% = (7.07 / 240) × 100 = 2.95%

结果：6 AWG铜线刚好满足分支电路的3%建议。

三相压降公式

三相系统使用不同的乘数，因为导体之间存在120°的相位关系。我们使用√3（约1.732）而不是乘以2。这个因子考虑了平衡三相系统中相位之间的矢量关系。

三相公式

Vd = (√3 × I × L × R) / 1000

√3 = 1.732（相位因子）

I = 线电流（安培）

L = 单程长度（英尺）

R = 电阻（每1000英尺欧姆）

在平衡三相系统中，三根导体中的电流大小相等，但相位相差120°。√3因子来自三相配置中电压的矢量加法。对于线间电压计算，此因子正确考虑了相位量和线量之间的关系。

示例计算：工业电机馈线

一台480V三相100马力电机吸取124安培。馈线长度为400英尺，使用2/0 AWG铜线（R = 0.0967 Ω/kft）。

Vd = (1.732 × 124 × 400 × 0.0967) / 1000

Vd = (85,900.8 × 0.0967) / 1000

Vd = 8,306.6 / 1000

Vd = 8.31伏特

Vd% = (8.31 / 480) × 100 = 1.73%

结果：出色的压降，完全符合NEC建议。

百分比压降

虽然以伏特为单位的绝对压降很有用，但百分比压降提供了一种标准化的方法来评估电路性能，而不管系统电压如何。NEC建议以百分比表示，这使其成为最实用的合规性检查形式。

百分比公式

Vd% = (Vd / Vsource) × 100

其中Vsource是标称供电电压（120V、240V、480V等）

120V时3%的压降等于3.6伏特，而480V时3%等于14.4伏特。百分比表示允许直接比较和合规性验证，而不管所涉及的电压水平。

电阻值：NEC第9章表8

压降计算中使用的导体电阻值来自NEC第9章表8。该表提供了75°C时铜导体和铝导体的直流电阻值。对于使用简化公式的大多数实际压降计算，这些直流电阻值提供了可接受的精度。

线规	铜（Ω/kft）	铝（Ω/kft）
14 AWG	3.14	5.16
12 AWG	1.98	3.25
10 AWG	1.24	2.04
8 AWG	0.778	1.28
6 AWG	0.491	0.808
4 AWG	0.308	0.508
2 AWG	0.194	0.319
1/0 AWG	0.122	0.201
4/0 AWG	0.0608	0.100

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