电压降计算器

V_drop = 2 × L × I × ρ ÷ A，其中铜在 20 °C 下的 ρ 取 0.0172414 Ω·mm²/m

L

线路的单程长度，单位米或英尺——从电源到负载的那一段，不是铜的总长度。这是本页唯一一个填错了也看不出来的输入：一段 30 米的线路需要 60 米的导线，因为电流去一趟、回来一趟，而式子里最前面那个 2 就是在算这件事。填 60 而不是 30，页面上每一个答案都会翻倍，而那个数看起来只是『线有点长』，不像一个错误

I

负载取用的电流，单位安培。两根导线里流过的是同一个电流，所以它乘的是整个回路的电阻，而不是一半。压降与电流成正比，负载翻倍则损耗翻倍；而损耗同时也在烧功率，所以一条重载的长线路既掉电压又费电

A

导体的截面积，单位平方毫米，就是你买线时上面印着的那个数。它在分母上，所以是你手上唯一的杠杆：想把压降减半，就把截面积加倍。下面的参考表用同一组负载跑了 1.5 mm² 到 25 mm²，看完就知道为什么长线路要用比短线路更粗的线

ρ

导体的电阻率，退火铜在 20 °C 下是 0.0172414 欧姆平方毫米每米，也就是 IACS 国际退火铜标准里 100% 导电率对应的那个值。铝大约是它的 1.64 倍，所以同样粗细的铝导线压降要多出六成左右。这里不建模温度：导体发热后电阻会比表中值更高，所以这一页给的是下限

2

回路里的两根导线，一去一回。它不是安全裕量，也不是修正系数，漏掉它会让压降恰好少算一半。单相与直流电路都需要它；三相平衡电路的算术又是另一回事，这一页不涉及

只要线路要拉一段距离，就该先算一遍，低压直流尤其要算——电源电压本来就小，损失占它的比例才真正要紧。一条 12 V 的线路掉了 1 V，就是掉了 8% 的电源；同一根线、同样的电流，在 230 V 上也是掉 1 V，那是 0.4%，没人会在意。这也是为什么庭院照明、船舶布线和光伏的计算器都会问一句线路长度，也是为什么这一页的答案给的是百分比而不只是伏特数——要拿去对照建议值的是百分比。

1. 默认那一组：230 V、20 A、单程 30 m、2.5 mm²

   1. 电源 230 V，负载电流 20 A，单程长度 30 m，导体 2.5 mm²
   2. 回路电阻：2 × 30 × 0.0172414 ÷ 2.5 = 0.4138 欧姆
   3. 压降：20 × 0.4138 = 8.28 V，占电源的 8.28 ÷ 230 = 3.6%
   4. 负载端得到 230 − 8.28 = 221.72 V，两根导线一共耗散 8.28 × 20 = 165.52 W

   把中间那两个数放在一起读，它们才是这一页的重点。3.6% 已经越过分支回路 3% 的建议值、但还在总压降 5% 以内，所以徽章是黄档——而这是一次压降计算最有用的产出：它告诉你的不是『有压降』，而是『压降已经在边缘上了』。四行数彼此还能互相验算：8.28 加 221.72 是 230，8.28 乘 20 是 165.52，所以改一个输入之后，可以用其余几行反推着核对面板。

2. 同一根线，电流减半、长度减三分之一

   1. 电源 230 V，负载电流 10 A，单程长度 20 m，导体 2.5 mm²
   2. 电流减半、长度从 30 m 减到 20 m，压降乘以 0.5 × 0.667
   3. 8.28 V × 0.333 = 2.76 V，占 230 V 的 1.2%
   4. 负载端得到 227.24 V，线路上浪费的功率从 165.52 W 降到 27.59 W

   浪费掉的那部分掉得比电压快得多，这一点值得留意：压降降到三分之一，而损耗功率降到六分之一——因为损耗是压降乘电流，两者都降了。这就是『又长又细又重载的线路最费钱』这条经验背后的算术。它也说明该盯的是百分比而不是伏特数：2.76 V 听起来比 1.2% 多得多，而它们说的是同一件事。

3. 低压直流：12 V、1 A、5 m、1.5 mm²

   1. 电源 12 V，负载电流 1 A，单程长度 5 m，导体 1.5 mm²
   2. 回路电阻：2 × 5 × 0.0172414 ÷ 1.5 = 0.1149 欧姆
   3. 压降：1 × 0.1149 = 0.11 V，负载端得到 11.89 V
   4. 占 12 V 的 0.96%，稳稳落在建议值以内

   又短又轻载，所以这根线基本不碍事——可在 12 V 的电源轨上，百分比已经快到 1% 了，而同样这根线在 230 V 上只有 0.05%。正是这个对照解释了为什么低压工程要用粗得离谱的线：压降的伏特数由电流和导线决定，它既不知道也不关心电源电压是多少；而电源电压一缩小，分母就缩小，先撑不住的是百分比。

4. 算出一条根本拉不通的线路

   1. 电源 12 V，负载电流 20 A，单程长度 100 m，导体 1.5 mm²
   2. 回路电阻：2 × 100 × 0.0172414 ÷ 1.5 = 2.299 欧姆
   3. 压降：20 × 2.299 = 45.98 V，是 12 V 电源的 383%
   4. 负载端那一行是 −33.98 V，一个负数

   负的负载端电压是答案而不是故障：它的意思是 1.5 mm² 的线拉 100 米、送 20 安培、从 12 V 出来，这件事根本做不到，算式已经被推到了它还能描述现实的范围之外。页面故意不把这个数钳到 0，因为 0 看起来会像一个正常结果——负载一点电压都没有——而真实情况是这套线路不成立，需要缩短距离或者换粗得多的导线。这一页上的每个数都是警告，包括那 919 W 的线路损耗。

电阻率固定在退火铜 20 °C 的值上，所以带载发热的导体电阻更高、压降比这里算出来的更大：本页给出的是下限。铝不建模，它的电阻率约为铜的 1.64 倍。三相平衡电路用的是另一个表达式，本页不涉及。负载被当成一个恒定电流，而真实的恒功率负载在电压下降时会吃掉更多电流，实际压降会比预测的略差一点。3% 与 5% 两条建议值出自美国电气规范，不是国标也不是强制值。

线路长度填单程还是总长？

填从电源到负载的单程距离，而这正是这一页最容易让人填错的地方。电流从电源出去走一根导线、再走另一根回来，所以回路里有两段等长的铜，式子里最前面那个 2 就是在算它。一段 30 米的线路因此需要 60 米的导线。把 60 填进长度那一格，页面上每个答案都会翻倍，而它看起来只是线路长了一点，不像一个错误：式子照样合理，只是整整差了一倍。

负载端电压为什么是负数？

因为这根线没法把这么大的电流送那么远，算式被推到了适用范围之外。页面上的算例是 12 V、20 A、100 米、1.5 mm²：回路电阻约 2.3 欧姆，压降 46 伏，接近电源电压的四倍。负的负载端电压不是一个能拿去用的读数，它是算术在说这个组合不成立，需要缩短距离、换粗导线或者提高电源电压。页面把它显示出来而不钳到 0，就是为了让这种不成立看得见。

压降多少算合格？

美国国家电气规范在 210.19(A) 与 215.2(A) 的说明里建议：分支回路不超过 3%，馈线加分支的总压降不超过 5%。注意这两条是说明性注释里的建议值，不是强制条文，而且它们是美国的口径——中国的 GB 50054 与 IEC 60364 走的是另一条路，按用电设备端子处允许的电压偏差来管，常见说法是 5%。页面上的黄档与红档就是这两条建议值，拿来当默认判据是合理的，当成普遍法规就不是了。

导线加粗能降低多少压降？

与截面积成反比，因为截面积在分母上。截面积翻倍，压降减半；从 1.5 mm² 换到 25 mm²，压降降到约十七分之一。页面第二张表把两头摆在同一个 230 V、20 A、单程 30 m 的工况下：细线 13.79 V，粗线 0.83 V。但它与成本不成正比，所以实际做法通常是选『让百分比落在建议值以内的最细那根』，而不是手边最粗的那根。

导体温度有影响吗？

有，而这一页不建模。铜的电阻随温度上升，大约每开尔文 0.4%，所以带载发热的导体电阻比这里用的 20 °C 值更高，实际压降比算出来的更大。载流量本身就是按发热定的，满载的电缆比环境温度高出几十度是常事。把这一页的数当成 20 °C 下的下限来看，凡是用量接近建议值的线路，留一点余量。

这一页和导线选型是同一件事吗？

是它的一半。导线选型计算器把这个过程倒过来跑：它不告诉你某根导线会产生多少压降，而是告诉你把压降控制在你设定的限值以内，最小需要多粗的导线。两者需要同样的四个输入、用同一个电阻率，所以一边算出来的数在另一边应该能复现。真正选线还要满足载流量与安装方式的要求，那些是这一页不回答的另外两个问题。

• GB/T 3102.5-1993《电学和磁学的量和单位》（等效采用 ISO 31-5:1992；电压降是同一导体两端的电位差，单位为伏特 V，导体电阻与电阻率的单位为欧姆 Ω 与 Ω·mm²/m——本页四个输出的单位口径） — 国家市场监督管理总局 国家标准全文公开系统
• Voltage drop（英文）——回路长度为什么按两倍导线长度算、由 R = ρL/A 推出的压降表达式，以及单相与三相式的区别。页面里 3% 与 5% 这两个数出自美国的 NEC，不是 GB 50054 或 IEC 60364 的口径 — Wikipedia
• International Annealed Copper Standard（英文）——IACS 定义的 100% 导电率，也就是本页使用的 0.017241 Ω·mm²/m 那个电阻率的出处 — Wikipedia