Spannungsabfall ist ein Begriff, der verwendet wird, um jede Verringerung der Versorgungsspannung in einem vollständigen Stromkreis zu beschreiben. Der Begriff kann verwendet werden, um einen Spannungsverlust an einer bestimmten Komponente in der Schaltung zu beschreiben, den Spannungsverlust, der über die gesamte Schaltung gemessen wird, oder als allgemeine Beschreibung des Phänomens des Spannungsverlusts in einer Schaltung im Allgemeinen. Alle Stromkreise, egal wie einfach sie sind, stellen dem Fluss des elektrischen Stroms durch sie einen gewissen Widerstand entgegen. Dieser Widerstand lässt den elektrischen Strom effektiv härter arbeiten und absorbiert somit Energie. Dieser Energieaufwand verursacht den Spannungsabfall, der mit dem Begriff Spannungsabfall beschrieben wird.
Ein einfacher Stromkreis kann zum Beispiel aus einer 9-Volt-Batterie bestehen, die mit einem kleinen Schalter an einer einfachen Blitzlichtbirne befestigt ist. Wenn man die Spannung an den Batterieklemmen bei geöffnetem Schalter messen würde, würde der Multimeterwert ungefähr 9 Volt betragen. Würde man den Schalter schließen und die Glühbirne beleuchten, würde dieser Messwert um etwa 1.5 Volt sinken. Dieser Spannungsabfall wird als Spannungsabfall bezeichnet und ist das Ergebnis der Arbeit, die die Batterie leisten muss, um die Glühbirne zu beleuchten. Jede einzelne Komponente in einem Stromkreis, einschließlich der Verkabelung, bietet dem Stromfluss einen gewissen Widerstand und verursacht einen entsprechenden Spannungsabfall.
In extrem versorgungsspannungsempfindlichen Anwendungen wie elektronischen Geräten müssen diese Spannungsverluste sorgfältig berechnet und die Versorgungsspannung entsprechend angepasst werden. Eine 12-Volt-Gleichstrom-(DC)-Stromversorgung zum Beispiel erzeugt typischerweise eine Ausgabe von 13.8 Volt, um dieses Spannungsabfallphänomen zu kompensieren. Bei Anwendungen, die sehr lange Kabelwege erfordern, ist es üblich, relativ schwere Kabel zu verwenden, die dem Stromfluss weniger Widerstand entgegensetzen, um die Auswirkungen von Spannungsverlusten zu minimieren. Der gesamte potenzielle Spannungsverlust in jeder Schaltung muss daher während der Entwurfs- und Spezifikationsphase eines Projekts sorgfältig berechnet werden, um sicherzustellen, dass das Endergebnis alle Anforderungen erfüllt.
Jeder Spannungsverlust in einem Stromkreis kann glücklicherweise mit einer Spannungsabfallformel mit großer Genauigkeit berechnet werden. Dadurch ist es möglich, am Ende einer Installation konsistente und vorhersehbare Ergebnisse zu erzielen. Diese Berechnungen unterscheiden sich je nach Art der Schaltung, Spannungsversorgung und beteiligten Komponenten und können äußerst komplex sein und häufig die Verwendung eines Spannungsabfallrechners erfordern. Sie nehmen jedoch das Rätselraten an sich, die Stromversorgungsspezifikationen genau anzupassen, um den Schaltungswiderstand zu berücksichtigen.