Падение напряжения (ч.2)
Осторожно, впереди душная часть! Поколению Z и людям с СДВГ лучше свапнуть сразу вниз! 😄
Из курса школьной физики мы помним закон Ома. Напряжение на участке цепи
ΔU = I⋅R (в вольтах, В)
где
I — ток в цепи (в амперах, А),
R — сопротивление проводов (в омах, Ом).
При этом сопротивление
R = ρ⋅L/S
где:
ρ (ро) — удельное сопротивление материала проводника (в ом·метрах, Ом·м),
L — длина проводника (в метрах, м),
S — площадь поперечного сечения проводника (в квадратных метрах, м²).
Следовательно,
ΔU = I⋅ρ⋅L/S
Провода у нас медные, поэтому удельное сопротивление
ρ = 1,72∙10-8 Ом∙м2/м.
Балласт обжат под бытовую вилку. Значит, мы тянемся обычными удлинителями и катушками, поэтому (если они приемлемого качества) площадь поперечного сечения провода
S = 1,5 мм2 = 1,5∙10-6 м2.
Длина линии L = 250 м.
Для простоты потерями на соединении катушек пока пренебрежем.
Топаем на сайт
ARRI (либо в приложение Photometrics), находим спецификацию к балласту EB2500 и видим, что:
1. он потребляет ток 15,5-11 А - возьмем верхнюю границу для уверенности;
2. рабочий диапазон напряжений 180-250 В.
Подставляем, считаем, получаем падение напряжения ΔU = 44,4 В.
Генератор выдает рабочее напряжение 220 В, т.е. на наш балласт будет подано 220-44 = 175 В.
С учетом того, что мы пренебрегли потерями на соединениях, а также считали все по энциклопедическим данным (т.е. брали идеальные условия), можно с уверенность судить, что прибор не запустится.
Давайте подумаем, что мы можем сделать, чтобы наш АРРИ все-таки заработал?
Предположим, по условиям требуемой экспозиции, прибор поменять мы не можем. Значит, ток неизменен.
Провода как были медными, так и остались. Т.е. удельное сопротивление то же.
Будем считать, что полянка, на которой мы будем снимать – самая уникальная и замечательная в мире, и режиссер никак не может перенести сцену на другую полянку, на 100 м ближе.
Также будем считать, что вы находитесь в экспедиции за городом, и переносного бензинового генератора у вас под рукой нет.
В таком случае нам остается только увеличивать площадь сечения. Иными словами, брать кабло «пожирнее».
Например, первые 150 м растянуть 32м синим кабелем, у которого площадь сечения S = 4 мм2 = 4∙10-6 м2, а остаток уже вытянуть обычными удлинителями.
В таком случае уже получаем ΔU = 27,8 В. Значит на балласт будет подано уже 220-28=192 В. Это значительно повышает шансы того, что он запустится и может даже будет стабильно работать.
Как видите, ничего хитрого, только физика уровня 8го класса.
Само собой, никто вот так в лоб не считает…
Опытный гаффер и без калькулятора отлично понимает, что тянуть линию длиннее 100-120 м уже чревато большими потерями. Тем не менее, изредка все же выпадает задача установить прибор на "пограничном" удалении, и требуется прикинуть, надо ли, например, гнать второй генератор, или же будет достаточно догрузить кабло большего сечения.
В этом случае лично я пользуюсь любым онлайн-калькулятором потерь напряжения: быстро и удобно.