แหล่งจ่ายแสดงแรงดันตามที่ตั้ง แต่โหลดเริ่มทำงานไม่ครบ อาจมีสาเหตุจากสายหรือจุดต่อที่อยู่ระหว่างเครื่องกับโหลด ก่อนเพิ่มแรงดันควรวัดที่ขั้วโหลดจริง เพราะตัวเลขหน้าปัดอาจอ้างอิงคนละตำแหน่ง การเพิ่มแรงดันเพื่อกลบแรงดันตกในสายสามารถทำให้โหลดได้รับแรงดันสูงเกินเมื่อกระแสลดลง บทนี้ใช้สายและโหลดสมมติเพื่อแสดงวิธีแบ่งเส้นทางและคำนวณ ไม่ได้กำหนดแรงดันที่เหมาะกับกล่องรถใด
แรงดันตกเกิดทั้งสายไปและสายกลับ
วงจรกระแสต้องครบเส้นทาง ถ้าสายบวกมีความต้านทาน Rบวก และสายกลับมี Rลบ แรงดันตกภาวะคงที่ตามแบบจำลองเป็น I × (Rบวก + Rลบ) และแรงดันที่โหลดเท่ากับแรงดันระหว่างขั้วจ่ายลบด้วยแรงดันตกนี้ ความต้านทานรวมควรรวมหน้าสัมผัส ขั้วต่อ ฟิวส์ และจุดต่อที่อยู่ในเส้นทาง ไม่ควรคิดจากความยาวสายทองแดงอย่างเดียวแล้วถือว่าได้ทั้งวงจร
การวัดขั้วบวกโหลดเทียบขั้วลบแหล่งจ่ายไม่ใช่แรงดันคร่อมโหลดโดยตรง เพราะขั้วลบโหลดอาจยกขึ้นจากแรงดันตกในสายกลับ หากต้องการแรงดันที่วงจรได้รับ ให้ต่อมิเตอร์คร่อมขั้วรับไฟของโหลดจริง ส่วนการหาตำแหน่งแรงดันตกให้วัดคร่อมแต่ละช่วงแยกกัน การใช้จุดอ้างอิงร่วมอย่างไม่ระวังอาจรวมส่วนที่ไม่ต้องการหรือมองข้ามสายกลับทั้งหมด
- ขั้วจ่าย
แรงดันระหว่างขั้วเครื่อง
- สายบวก
ตก I × Rบวก
- สายกลับ
ตก I × Rลบ
- ขั้วโหลด
Vโหลด = Vจ่าย − I(Rบวก+Rลบ)
การวัดคร่อมโหลดต้องใช้ขั้วรับไฟทั้งสองขั้ว
ตัวอย่างสมมติที่แยกสองเส้น
สมมติวัดแรงดันระหว่างขั้วแหล่งจ่ายได้ 12.00 V มีกระแสคงที่ 2.00 A สายบวกและจุดต่อมีความต้านทานรวม 0.08 Ω ส่วนสายกลับ 0.12 Ω แรงดันตกสายบวกเป็น 0.16 V และสายกลับ 0.24 V รวม 0.40 V โหลดจึงได้รับ 11.60 V หากใช้มิเตอร์วัดขั้วบวกโหลดเทียบขั้วลบแหล่งจ่าย จะเห็น 11.84 V ซึ่งยังไม่ใช่ค่าที่โหลดได้รับเต็มความหมาย
กำลังสูญเสียในเส้นทางรวมเป็น I²R = 2² × 0.20 = 0.80 W โดยส่วนบวกสูญเสีย 0.32 W และส่วนกลับ 0.48 W ความร้อนนี้อาจกระจายตามความยาวสายหรือกระจุกที่หน้าสัมผัส จึงไม่ควรใช้กำลังรวมสรุปว่าไม่มีจุดร้อน ถ้าความต้านทาน 0.12 Ω ส่วนใหญ่เกิดที่ขั้วเล็กจุดเดียว สภาพความร้อนต่างจากกระจายอยู่ในสายยาว แม้แรงดันตกเท่ากัน
ถ้าชดเชยด้วยการตั้งแหล่งจ่ายเป็น 12.40 V เพื่อให้โหลดได้ 12.00 V ที่ 2 A เมื่อโหลดลดเหลือ 0.20 A และสมมติความต้านทานเดิม แรงดันตกเหลือ 0.04 V โหลดจึงได้รับ 12.36 V ตัวอย่างนี้แสดงเหตุที่การเพิ่มค่าตั้งคงที่ไม่ใช่การชดเชยที่ใช้ได้กับทุกภาระ โดยไม่ได้บอกว่า 12.36 V จะเป็นอันตรายกับอุปกรณ์ใด ต้องเทียบข้อกำหนดจริงของโหลดแยกต่างหาก
ตรวจความต้านทานจากแรงดันขณะมีกระแส
ในวงจรทดลองที่ได้รับอนุญาต ให้วัดแรงดันคร่อมช่วงสายขณะมีภาระคงที่ แล้วหารด้วยกระแสที่ไหลในช่วงเดียวกัน เช่น พบตก 0.24 V ที่ 2 A จึงประมาณความต้านทานได้ 0.12 Ω วิธีนี้ช่วยเห็นผลหน้าสัมผัสภายใต้ภาระ แต่ต้องรู้ว่ากระแสไม่ได้แยกทางก่อนถึงจุดวัด ถ้ามีสาขาอื่น กระแสรวมหน้าปัดอาจไม่ใช่กระแสที่ผ่านสายช่วงนั้น
หลีกเลี่ยงการวัดความต้านทานด้วยโหมดโอห์มในวงจรที่ยังจ่ายไฟ เพราะโหมดดังกล่าวไม่ได้ออกแบบให้ใช้แทนการวัดแรงดันตกขณะทำงาน หากต้องการตรวจจุดต่อ ให้หยุดจ่ายและทำตามขั้นตอนของอุปกรณ์ก่อนปรับหรือขัน จุดต่อที่ขยับระหว่างเก็บข้อมูลอาจทำให้ค่าดีขึ้นชั่วคราว จึงควรบันทึกค่าก่อนแก้และวัดซ้ำหลังแก้ภายใต้โหลดเดิม เพื่อแยกผลของการเปลี่ยนสายออกจากกระแสที่ลดลงเอง
- สายบวก
2 × 0.08 = 0.16 V
- สายกลับ
2 × 0.12 = 0.24 V
- รวมตก
0.16 + 0.24 = 0.40 V
- ถึงโหลด
12.00 − 0.40 = 11.60 V
ค่าความต้านทานและกระแสสมมติ
ขอบโหลดเร็วต้องนับผลที่มากกว่า I คูณ R
สมการความต้านทานเหมาะกับภาวะคงที่หรือการเปลี่ยนช้า ที่ขอบกระแสเร็ว ความเหนี่ยวนำสายทำให้แรงดันเพิ่มตาม L × dI/dt ได้ด้วย สมมติความเหนี่ยวนำเส้นทาง 2 µH และกระแสเปลี่ยน 1 A ภายใน 10 µs ขนาดแรงดันจากส่วนนี้ประมาณ 0.20 V ก่อนรวมผลตัวต้านทานและการควบคุมแหล่งจ่าย ตัวเลขนี้เป็นแบบจำลองการเปลี่ยนเชิงเส้น ไม่ใช่ค่าความเหนี่ยวนำของสายทั่วไป
หากแรงดันตกเฉพาะตอนขอบแล้วฟื้น อย่าหารยอดแรงดันตกด้วยกระแสคงที่เพื่อเรียกว่าเป็นความต้านทานสาย ควรเก็บรูปแรงดันที่ขั้วจ่ายและที่โหลดพร้อมกันด้วยการต่อวัดที่เหมาะสม และตรวจอัตราเปลี่ยนกระแสร่วม การรายงานควรแยกแรงดันตกคงที่ออกจากทรานเซียนต์ ระบุตำแหน่งอ้างอิง กระแส และอุณหภูมิขณะวัด เมื่อปรับสายแล้วให้ตรวจทั้งสองภาวะ เพราะสายที่ดีขึ้นด้านความต้านทานไม่ได้รับประกันว่าการจัดเส้นทางลดผลเหนี่ยวนำแล้ว
ถ้าค่าคร่อมสายมีขนาดเล็ก ควรตรวจความละเอียดและศูนย์ของมิเตอร์ก่อนหารด้วยกระแส เพราะการหารทำให้ความผิดพลาดแรงดันแปลงเป็นความผิดพลาดความต้านทานโดยตรง เช่น ความต่างแรงดัน 0.01 V ที่กระแส 2 A เทียบเท่า 0.005 Ω ไม่ควรรายงานความต้านทานหลายหลักเกินข้อมูลที่วัดได้
