Провод — это тоже резистор

Провод кажется идеальным, но у него есть сопротивление, и оно считается по формуле R = ρ × L / S. Для меди ρ ≈ 0.0175 Ом·мм²/м.

Считаем на реальных примерах. Провод 1 метр, сечение 0.5 мм²: R = 0.0175 × 1 / 0.5 = 0.035 Ом. Немного. Тот же провод на 2 метра и 0.2 мм²: 0.175 Ом. При токе 2 А это 0.35 В падения и 0.7 Вт нагрева — провод тёплый, а до мотора доходит не 5 В, а 4.65 В.

Дюпонтовские сопли, которыми соединяют макетки, — отдельная боль: один контакт легко даёт 0.1–0.5 Ом, и это не постоянно, а «то есть, то нет». Отсюда симптомы «плата иногда перезагружается» и «датчик работает через раз».

Что делать практически:

— Питание и земля — толстыми и короткими проводами. Сигналы — любыми.
— Мотор, реле, нагреватель — отдельными проводами от блока питания, не через макетку.
— Падение напряжения на проводе меряют прямо: щупы на два конца провода под нагрузкой, режим DC-вольт. Больше 0.2 В на питании — уже проблема.
— На плате дорожки имеют ширину: 0.25 мм держит ~0.5–1 А, 1 мм — 2–3 А. Тонкая дорожка на 3 А работает как предохранитель, только хуже.

Ещё один эффект: провод имеет индуктивность. Длинный тонкий провод в цепи питания микроконтроллера вместе с конденсатором образует колебательный контур, и при резком изменении тока появляется выброс напряжения. Поэтому развязывающий конденсатор ставят рядом с выводом, а не «где-то на плате»: провод между ними всё портит.

Правило, которое экономит вечера: если схема работает на столе с короткими проводами и перестаёт работать, когда ты удлинил питание, — дело не в «магии», а в сопротивлении и индуктивности проводов.

Проверь себя

Мотор 12 В 1 А подключён проводом 0.2 мм² длиной 3 метра. Что дойдёт до мотора?

R = 0.0175 × 3 / 0.2 ≈ 0.26 Ом, плюс обратный провод столько же — 0.52 Ом. При 1 А падает 0.52 В, до мотора дойдёт ~11.5 В, а 0.5 Вт уйдёт в нагрев провода.