电压降是电流通过导体时因导体电阻而产生的电位下降。以 120 V 单相分支电路为例，15 A 电流经 100 英尺 AWG 12 铜线传输，电压降约 3.0 V 即 2.5%，在 NEC 建议范围内。美国国家电气规范（NEC）建议分支电路电压降不超过 3%，馈线加分支总降不超过 5%。超出阈值可能导致电机过热、灯光变暗或精密电子设备故障。输入源电压、负载电流、单程导线距离、线规和相位配置即可计算结果。
电压降公式
- 单相：Vd = 2 x I x R x L / 1000，其中 I 为电流（安培），R 为每千英尺电阻（取自 NEC 第 9 章表 8），L 为单程距离（英尺）。
- 三相：Vd = sqrt(3) x I x R x L / 1000。sqrt(3)（1.732）替代因数 2，因为回路电流由三相导体共享。
- 电压降百分比 = Vd / 源电压 x 100。末端电压 = 源电压 - Vd。
AWG 线规与导线电阻
AWG（美国线规）号越小，导线直径越大。AWG 14 铜线每千英尺电阻为 3.14 欧姆，AWG 12 为 1.98，AWG 10 为 1.24，直至 4/0 的 0.0608 欧姆。每减小 3 个线号，截面积大约翻倍、电阻减半。在长距离敷设中，选用比最低载流量要求大一到两号的导线是控制电压降的常见做法。
NEC 电压降建议
NEC 第 210.19(A) 条信息注释 4 和第 215.2(A) 条信息注释 2 建议分支电路电压降不超过 3%，馈线加分支总计不超过 5%。这些是建议性注释而非强制条款，但大多数检查员和工程师将其视为事实标准。对医疗设备或数据中心等敏感负载，常采用 1%-2% 的更严格限值。
未建模的实际因素
- 本计算器使用铜导线的直流电阻值。交流电路还存在感抗和容抗，会增加有效阻抗，在较大导线和管道敷设中尤为明显。
- 温度影响电阻：铜的电阻在 20°C 以上每升高 1°C 约增加 0.4%。
- 铝导线同线规下的电阻约为铜的 1.6 倍。
- 管道填充率、环境温度和降额因素可能进一步影响实际性能。
FAQ
Q: 为什么单相计算中距离要乘以 2？
A: 单相电路中，电流经火线流出、经零线返回，导体总长度是单程距离的两倍。三相电路改用 sqrt(3) 系数，因为回路电流分布在三相导体上。
Q: NEC 允许的最大电压降是多少？
A: NEC 建议分支电路不超过 3%，馈线加分支总计不超过 5%。这些属于信息注释而非强制规范，但已被业界广泛采纳为最佳实践。
Q: 这个计算器支持铝线吗？
A: 不支持。内置电阻值仅适用于铜导线。铝线在相同 AWG 下的电阻约为铜的 1.6 倍。如需计算铝线电压降，可将电阻值乘以 1.6，或直接查阅 NEC 表 8。