বিভব পড়ে কেন
প্রতিটি তারেরই কিছু রোধ থাকে, তাই তার ভেতর দিয়ে বওয়া প্রবাহ পথে একটু বিভব হারায়। একটি লম্বা টানে, কিংবা একটি সরু তারে, দূর প্রান্তের যন্ত্রটি সরবরাহ যা দেয় তার চেয়ে চোখে পড়ার মতোই কম পায়, আর হারানো শক্তি তারটি গরম করে।
সূত্রটি
DC আর এক-দশার বর্তনীতে প্রবাহ যায় আর ফেরে, তাই দৈর্ঘ্য দুবার গোনা হয়:
বিভব পতন = 2 × দৈর্ঘ্য × তড়িৎপ্রবাহ × রোধকতা ÷ প্রস্থচ্ছেদ
তিন-দশার বর্তনীতে 2-র জায়গায় √3, অর্থাৎ প্রায় 1.732 বসান। তামার রোধকতা প্রায় 0.0172 Ω·mm²/m; অ্যালুমিনিয়ামের প্রায় 0.0282।
কষে দেখানো উদাহরণ
2.5 mm² তামার 25 m এক-দশার একটি টান 16 A বইছে: 2 × 25 × 16 × 0.0172 ÷ 2.5 = 5.5 V। 230 V-তে তা 2.4%।
কতটা মেনে নেওয়া যায়
একটি চেনা লক্ষ্য হলো একটি শাখা বর্তনীতে 3%-র বেশি নয় আর সরবরাহ থেকে বোঝা পর্যন্ত মোট 5%, যা মার্কিন National Electrical Code একটি জানানোর টীকায় পরামর্শ দেয়। স্থানীয় তারের নিয়ম তাদের নিজেদের সীমা বসায়। পতন বেশি হলে মোটা তার কিংবা ছোট টান নিন। তারটিকে প্রবাহের জন্যও মাপসই হতে হবে, যা কেবল বিভব পতন দেখে বোঝা যায় না।
হিসাব আর ছক
বিভব পতনের হিসাব AWG কিংবা mm²-এ, তামা কিংবা অ্যালুমিনিয়ামে কাজ করে। তারের গেজের ছক প্রতিটি AWG মাপ তার ব্যাস, ক্ষেত্রফল আর রোধসহ সাজিয়ে দেয়।
AWG-তে একটি কষে দেখানো উদাহরণ
একটি 120 V বর্তনী 15 A টানা একটি বোঝা পর্যন্ত 100 ft চলে। 12 AWG তামার 20 °C-এ প্রতি 1,000 ft-এ প্রায় 1.59 Ω।
- 12 AWG: 2 × 100 × 15 × 1.59 ÷ 1,000 = 4.8 V, যা 120 V-র 4.0%। 3% লক্ষ্যের ওপরে।
- 10 AWG, প্রতি 1,000 ft-এ প্রায় 1.00 Ω-তে: 3.0 V, যা 2.5%। লক্ষ্যের ভেতরে।
গরম তার বেশি ফেলে
প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াসে তামার রোধ প্রায় 0.4% বাড়ে। 75 °C-এ চলা একটি তারের রোধ 20 °C-র চেয়ে প্রায় 22% বেশি, আর তাই বিভব পতনও প্রায় 22% বেশি। এই কারণেই বাড়ির তারের ছক প্রায়ই 75 °C-র মানই সাজিয়ে দেয়।
কম-বিভবের বর্তনী
একটি 1 V পতন 120 কিংবা 230 V-তে 1%-র নিচে, কিন্তু একটি 12 V LED-র ফিতে কিংবা একটি গাড়ির জিনিসে 8%-র ওপরে। একই দৈর্ঘ্যে কম-বিভবের টানে মোটা তার দরকার। লম্বা LED-র ফিতে প্রায়ই দুই প্রান্ত থেকেই খাওয়ানো হয়, যাতে দূরের প্রান্তটি নিভু না হয়ে যায়।