歐姆定律也有利于 48 伏電源
假設您需要為汽車(chē)的起動(dòng)電機供電�？赡艽嬖谝韵蚂o態(tài)和動(dòng)態(tài)特征：
電源電壓：12V
額定電流：40A
額定功率：480W
標稱(chēng)平均阻抗：0.3Ω
浪涌電流：150A
浪涌功率：1,800 W
浪涌阻抗：0.08Ω
在不考慮高浪涌電流（但對電線(xiàn)粗細影響）的情況下，12V電池必須暫時(shí)為電機提供40A的電流，才能使其以高扭矩旋轉。電池和電機本身需要承受總計數千焦耳的巨大能量需求。系統中的電纜必須充足且具有大的橫截面積，以支持這種電流水平，并防止它們過(guò)熱并造成火災風(fēng)險（參見(jiàn)圖 1 中的相應原理圖）。上述計算得到歐姆定律的支持，其中還包括以下關(guān)鍵公式：
為什么汽車(chē)電源正在用 48V 取代 12V
這兩個(gè)公式產(chǎn)生了其他反比關(guān)系，從而可以計算具有其他已知值的電阻和電流�；氐诫姍C示例，40 A 的連續電流是一個(gè)相當大的值，必須安全處理。從示例電機的銘牌數據出發(fā)，可解出以下關(guān)系：
I = P/V = 480/12=40 A
R = V/I = 12/40=0.3 Ω
通過(guò)該電流值的電源線(xiàn)的橫截面積為 6 mm?，但還必須包括浪涌電流，因此建議的橫截面積升至 35 mm左右。
圖1：兩種電源系統的等效接線(xiàn)圖
駕車(chē)者可以與值得信賴(lài)的電工一起使用特殊的圖表。如果電源是48V，情況就完全不同了，同樣的功耗，流過(guò)電纜的電流會(huì )低很多。將電源電壓從 12 V 提高到 48 V 會(huì )減少流經(jīng)電路的電流，并且可以安全地選擇更小的直徑的電纜尺寸。這使得布線(xiàn)更輕、更便宜。
電纜溫度模擬
根據上面計算的數據，現在可以模擬使用不同部分的電纜為上述12V和48V電壓的電機供電。目的是找出在相同功率下，接線(xiàn)是否經(jīng)過(guò)使用兩個(gè)電壓時(shí)溫度急劇升高。對于模擬，僅考慮穩態(tài)（而不是浪涌）下的發(fā)動(dòng)機運行。
請注意，電纜的電阻值如下：
為什么汽車(chē)電源正在用 48V 取代 12V
利用電纜在各種操作條件下消耗的功率，可以進(jìn)行多次有限元模擬，原則上計算它們可以達到的溫度。當電流流過(guò)導體時(shí)，部分能量通過(guò)焦耳效應轉化為熱量，產(chǎn)生的熱量散發(fā)到周?chē)h(huán)境中。該溫度取決于多種因素，例如導體的電阻、電流、暴露的表面積和環(huán)境溫度。熱模擬FEM的一般條件如下：
環(huán)境溫度：27℃
銅導熱系數：395 mW/(mm/°C)
48V 電源在現代汽車(chē)中的使用越來(lái)越普遍。這是因為與 12V 系統相比，48V 電氣系統還可以節省 15% 的能源。盡管 48V 系統的設計更具挑戰性，但電子元件更小、更輕，這可以提高車(chē)輛性能和效率。 |
