La coupure de courant ou l'énergie perdue dans un câble dépend de la longueur du câble, de la taille du câble et du courant traversant le câble. Les plus gros câbles ont moins de résistance et peuvent donc transmettre plus de puissance sans pertes importantes. Les pertes dans les petits câbles restent faibles si la quantité d'énergie transmise est faible ou si le câble n'est pas très long. Les ingénieurs doivent concevoir le système d'alimentation de sorte que la perte de puissance dans les câbles soit acceptable pour la longueur de câble nécessaire pour alimenter la charge.

Notions élémentaires

Les câbles électriques ont une résistance par pied, et plus le câble est long, plus la résistance est grande. Lorsque le courant traverse le câble, le courant qui circule dans la résistance se traduit par une chute de tension selon la loi d'Ohm, tension = courant x résistance. La puissance en watts est la tension x courant. Une résistance donnée au courant et au câble définit la chute de tension applicable. Si elle est de 10 volts pour un courant de 10 ampères, la puissance perdue dans le câble est de 100 watts.

Taille du câble

Les câbles plus gros ont moins de résistance par pied que les câbles plus petits. Le câblage domestique typique est AWG 12 ou 14 avec des résistances de 1,6 et 2,5 ohms par 1000 pieds. Pour une résidence typique, une course de câble peut atteindre 50 pieds. Les résistances correspondantes pour ces tailles de câbles communes sont de 0,08 et 0,13 ohms. Le plus gros câble a une résistance de 36% inférieure à celle du câble plus petit et perd 36% de puissance en moins. Pour des longueurs de câble plus longues, telles que les connexions extérieures, le câble de calibre AWG 10 avec une résistance de 1 ohm par 1000 pieds aura une baisse de puissance de 60% inférieure au câble de calibre 14.

Tension

Alors que la résistance des câbles indique quel câble perdra le moins de puissance, la perte de puissance en watts est déterminée par la chute de tension. Pour les courses de 100 pieds, les résistances des câbles AWG 10, 12 et 14 sont de 0,1, 0,16 et 0,25 ohms. Un circuit domestique est évalué à 15 ampères. Un courant de 15 ampères à travers 100 pieds de ces câbles résulterait en des baisses de tension de 1,5, 2,4 et 3,75 volts respectivement.

Puissance

La chute de tension multipliée par le courant donne la puissance en watts . Les trois câbles de 100 pieds, transportant 15 ampères, auront des baisses de puissance de 22,5, 36 et 56,25 watts respectivement pour les câbles de calibre 10, 12 et 14. Cette puissance chauffe le câble et la chute de tension réduit la tension disponible pour la charge. Une chute de tension de 3,6 à 6 volts donne une chute de tension acceptable pour un circuit de 120 volts. Le câble de calibre AWG 14 est limite, comme en témoigne la perte de puissance supérieure à celle d'une ampoule de 40 watts.