전선 전압 강하 계산기

실전에서 쓰는 법

순서대로 쓰기

1. 구리나 알루미늄을 고르고 전선 굵기를 AWG나 mm²로 입력합니다.
2. 길이와 전류를 넣고, 전류가 같은 길이의 케이블로 갔다가 돌아온다면 왕복에 체크합니다.
3. 전압 강하, 전원 전압 대비 비율, 전선의 발열을 읽습니다.

자주 하는 실수

• 도선 하나만 세기. 5 m 떨어진 직류 부하에는 + 선으로 가고 − 선으로 돌아오는 10 m의 전선이 필요합니다. 왕복을 빼면 강하가 절반으로 계산됩니다.
• 허용 전류만 보고 전선 고르기. 과열 면에서는 안전해도, 길게 끌면 전압이 너무 많이 떨어질 수 있습니다. 5 V, 12 V 시스템에서 특히 그렇습니다.
• 커넥터를 무시하기. 나사 단자, 압착 단자, 저가 배럴 잭은 각각 수십 mΩ을 더합니다. USB나 5 V LED 스트립에서는 전선만큼 중요할 수 있습니다.

전압 강하는 얼마까지 괜찮을까

흔한 기준은 안정된 전압이 필요한 회로는 3%, 덜 민감한 부하는 5%까지입니다. 저전압 시스템에서는 기기의 최소 입력 전압을 확인하세요. 4.5 V 아래에서 리셋되는 5 V 보드라면 전선과 커넥터를 합쳐 0.5 V만 허용됩니다. 알루미늄은 같은 굵기의 구리보다 저항이 약 1.6배라서 더 굵어야 합니다. 전선 저항은 1 °C당 약 0.4%씩 늘어서, 뜨거운 케이블은 강하가 더 큽니다.

계산 예: 전원에서 5 m 떨어진 12 V LED 스트립

스트립은 3 A를 쓰고 0.75 mm² 구리선으로 연결했습니다. 전류가 갔다가 돌아오므로 전선 길이는 10 m입니다. R = (ρL)/(A) = 1.724 × 10⁻⁸ Ω·m × 10 m ÷ 0.75 mm² = 0.230 Ω. 전압 강하는 3 A × 0.230 Ω = 0.69 V로 12 V의 5.7%이고, 전선에서 2.07 W가 열로 나갑니다.

단면적을 1.5 mm²로 두 배 키우면 모두 절반이 됩니다. 0.115 Ω, 0.34 V(2.9%), 약 1 W입니다. 스트립 끝 전압이 11.3 V에서 11.7 V 근처로 올라가서 밝기가 고르게 보이는 경우가 많습니다. 굵은 선을 쓰기 어려우면 스트립 양쪽 끝에서 전원을 넣어도 같은 효과가 납니다.

실험대에서 전압 강하 재기

부하를 최대 전류로 돌린 상태에서 전원 단자 전압과 부하 단자 전압을 재면 그 차이가 전체 강하입니다. 그다음 선마다 따로 잽니다. 전원 + 단자에서 부하 + 단자까지, − 쪽도 똑같이 잽니다. 두 값은 거의 같아야 합니다. 한쪽이 훨씬 크다면 전선 굵기가 아니라 그쪽의 커넥터, 압착 단자나 나사 단자가 문제입니다. 전선이 따뜻해지면서 강하가 커진다면 구리의 온도 계수 때문입니다.