Johtimen resistanssi lasketaan kaavalla R = ρ * L / A, jossa ρ on materiaalin resistiivisyys, L pituus ja A poikkipinta-ala. Kuparin resistiivisyys on 0,0175 Ω·mm²/m lämpötilassa +20 °C. Tämä laskuri selittää laskentaprosessin vaihe vaiheelta ja tarjoaa käytännön esimerkkejä kaapelin mitoitukseen sähköasentajille ja tee-se-itse-harrastajille.
Kuparin resistiivisyys 0,0175 Ω·mm²/m · Resistanssin yksikkö Ohmi (Ω) · Laskentakaava R = ρ * L / A
Miten laskea johtimen resistanssi?
Johtimen resistanssi lasketaan kaavalla R = ρ * L / A, jossa ρ on materiaalin resistiivisyys, L johtimen pituus metreissä ja A poikkipinta-ala neliömillimetreissä. Resistanssi ilmaistaan ohmeina (Ω). Kaava perustuu Ohmin lakiin ja materiaalin sähköisiin ominaisuuksiin. (Hyötysovellus) Valitse laskuriin oikeat arvot ja saat tuloksen sekunneissa.
SFS 6000 -standardi on suomalainen sähköasennuksia koskeva viite, jota käytetään kaapelien valinnassa ja mitoituksessa (Theseus). Tämä varmistaa, että laskelmat täyttävät turvallisuusvaatimukset.
Mikä on resistanssin kaava?
Ohmin lain mukaan U = R × I, josta saadaan R = U / I. Tämä on resistanssin peruskaava, kun tiedetään jännite (U) ja virta (I). Johtimen resistanssille käytetään kuitenkin tarkempaa kaavaa R = ρ × L / A, jossa ρ on materiaalin resistiivisyys. SESKO (Suomen Sähköteknillinen Standardisoimisyhdistys) määrittelee SFS 6000 standardisarjan määrittelyt johtimien resistanssille (Theseus).
Resistiivisyys (ρ) on materiaalivakio, joka ilmaisee, kuinka voimakkaasti materiaali vastustaa sähkövirtaa. Kuparin resistiivisyys on 0,0175 Ω·mm²/m ja alumiinin 0,0282 Ω·mm²/m. Käytä näitä arvoja laskutoimituksissa.
Miten lasketaan resistiivisyys?
Resistiivisyys lasketaan kaavasta ρ = R × A / L, kun tiedetään resistanssi, poikkipinta-ala ja pituus. Materiaalin lämpötila vaikuttaa resistiivisyyteen; standardiarvot annetaan +20 °C lämpötilassa. Metallien resistiivisyys taulukot löytyvät sähköalan oppaista ja standardeista.
Lämpötilan kasvaessa metallien resistanssi tyypillisesti kasvaa. Kuparin lämpötilakerroin on 0,0039 /°C, mikä tarkoittaa, että resistanssi kasvaa noin 0,39 % jokaista lämpöasteen nousua kohden. Theseus-opinnäytteessä todetaan, että kaavasta ei välttämättä saada täysin tarkkaa johtimen resistanssin arvoa, koska kaapelin normaali käyttölämpötila vaikuttaa tulokseen (Theseus).
Mikä on kuparin resistiivisyys?
Kuparin resistiivisyys on 0,0175 Ω·mm²/m lämpötilassa +20 °C. Kupari on yleisin johdinmateriaali sen pienen resistiivisyyden ja hyvän lämmönjohtokyvyn vuoksi. (Hyötysovellus) Sihvosen opinnäytteessä keskitytään SFS 6000-5-52 -standardin mukaisiin kaapelivalintoihin sekä oikosulkuvirran ja jännitteenaleneman laskentaan (Theseus).
Johtimen resistanssiin vaikuttavat tekijät
Johtimen pituus ja poikkipinta-ala
Johtimen pituus on suoraan verrannollinen resistanssiin. Pituuden kasvaessa kaksinkertaiseksi myös resistanssi kaksinkertaistuu. Poikkipinta-alan kasvaessa resistanssi pienenee kääntäen verrannollisesti; kaksinkertainen poikkipinta-ala puolittaa resistanssin. Rensun johtolaskuri on tarkoitettu erilaisten kaapeleiden vastuksen ja jännitehäviön laskemiseen eri virroilla (Rensun kotisivut).
Materiaali ja lämpötila
Eri materiaaleilla on eri resistiivisyys. Kupari, kulta, alumiini ja rauta johtavat sähköä eri tavoin. Lämpötilan noustessa metallien resistanssi tyypillisesti kasvaa, koska atomien lämpöliike häiritsee elektronien virtaa. Käytännön asennuksissa liitosvastukset voivat lisätä kokonaisresistanssia arvaamattomasti, mikä on huomioitava mitoituksessa.
Käytännön esimerkki: Johtimen resistanssin laskeminen
Esimerkki: Kuparijohto 10 m, 2,5 mm²
Lasketaan 10 metrin pituisen, 2,5 mm² poikkipinta-alaltaan olevan kuparijohtimen resistanssi. Kaava on R = ρ × L / A = 0,0175 × 10 / 2,5 = 0,07 Ω. Tämä tarkoittaa, että johtimen vastus on 0,07 ohemia. (Hyötysovellus)
Jännitehäviö lasketaan kaavalla U = R × I. Jos tämän johtimen läpi kulkee 10 A virta, jännitehäviö on 0,7 V. SFS 6000-5-52 -standardin mukaan johtimen jatkuva kuormitettavuus kytketään standardin lukuun 523, jossa käsitellään nimenomaan johtimen jatkuvaa kuormitettavuutta (Theseus). Suojalaitteen mitoitusvirtaa merkitään tunnuksella In ja virtaa, joka varmistaa suojalaitteen toiminnan, merkitään tunnuksella I₂.
Johtimen resistanssi taulukko
| Parametri | Arvo |
|---|---|
| Resistanssin yksikkö | Ohmi (Ω) |
| Resistanssin kaava | R = ρ × L / A |
| Kuparin resistiivisyys (+20 °C) | 0,0175 Ω·mm²/m |
| Alumiinin resistiivisyys (+20 °C) | 0,0282 Ω·mm²/m |
| Lämpötilakerroin, kupari | 0,0039 /°C |
| Pituuden vaikutus | Suoraan verrannollinen |
| Poikkipinta-alan vaikutus | Kääntäen verrannollinen |
Vinkki
Tarkista aina laskennallinen jännitehäviö sallittujen arvojen sisällä. SFS 6000 -standardi asettaa rajat jännitehäviölle eri käyttökohteissa. Käytä laskuria tarkistaaksesi kaapelin soveltuvuus ennen sähköasennusta.
Tarkempaa jännitehäviön laskentaa varten voit käyttää jännitehäviölaskuria jossa huomioidaan kaapelin pituus ja poikkipinta-ala.
Usein kysytyt kysymykset
Miten laskea johtimen resistanssi?
Käytä kaavaa R = ρ * L / A, jossa ρ on materiaalin resistiivisyys, L johtimen pituus ja A poikkipinta-ala. Kuparilla resistiivisyys on 0,0175 Ω·mm²/m. Syötä arvot laskuriin ja saat tuloksen välittömästi.
Mikä on resistanssin kaava?
Resistanssin peruskaava on R = U / I (Ohmin laki). Johtimen resistanssille käytetään kaavaa R = ρ * L / A, jossa ρ on resistiivisyys, L pituus ja A poikkipinta-ala. SESKO määrittelee standardit näille laskelmille.
Mikä on kuparin resistiivisyys?
Kuparin resistiivisyys on 0,0175 Ω·mm²/m lämpötilassa +20 °C. Tämä on vakioarvo, jota käytetään kaikissa kuparijohtimien mitoituslaskelmissa Suomessa.
Miten lasketaan resistanssi käytännössä?
Mittaa johtimen pituus ja poikkipinta-ala, selvitä materiaalin resistiivisyys taulukosta ja laske R = ρ × L / A. Vaihtoehtoisesti käytä Rensun johtolaskuria, joka on tarkoitettu erilaisten kaapeleiden vastuksen ja jännitehäviön laskemiseen.
Mitä on jännitehäviö?
Jännitehäviö syntyy, kun sähkövirta kulkee johtimen läpi ja osa jännitteestä katoaa vastuksen vuoksi. Se lasketaan kaavalla U = R × I.
Miten kaapelin poikkipinta-ala valitaan?
Valinta riippuu virrasta, pituudesta ja sallitusta jännitehäviöstä. SFS 6000-5-52 -standardi määrittelee johtimien jatkuvan kuormitettavuuden mitoitusperusteet.
Aiheeseen liittyvää: Syöttökaapelin mitoitus laskuri | Johtolaskuri