Calculadora de caída de tensión: cuántos volts pierde tu cable
Calcula la caída de tensión en cable de cobre o aluminio, de 18 AWG a 1000 kcmil o de 1.5 a 240 mm²: volts y porcentaje perdidos, voltaje en la carga, calibre mínimo, longitud máxima y ampacidad NEC.
Cómo funciona
Caída (V) = k × L × (ρ ÷ A) × I ÷ n · k = 2 en corriente directa o monofásico, √3 en trifásico · L = longitud de ida (m) · ρ = 0.017241 Ω·mm²/m en cobre y 0.028264 en aluminio a 20 °C, × (1 + α(T − 20)) · n = conductores en paralelo · % de caída = caída ÷ voltaje de la fuente × 100 · Sección mínima A = k × L × ρ × I ÷ (V_permitida × n) · Longitud máxima L = V_permitida ÷ (k × R × I)
La corriente que pasa por la resistencia del cable pierde voltaje en el camino. En corriente directa o en un circuito monofásico la corriente va por un conductor y regresa por otro, así que la longitud de ida cuenta dos veces; en un circuito trifásico equilibrado el factor es √3 y el resultado es la caída entre fases. La resistencia depende de la sección y del metal (cobre: 0.017241 Ω·mm²/m; el aluminio para instalaciones tiene alrededor de un 64% más) y aumenta con la temperatura, cerca de un 22% entre 20 °C y 75 °C. Elige qué calcular: la caída de tensión de un calibre y una longitud, el calibre mínimo que respeta la caída permitida (en AWG/kcmil y en mm²) o la longitud máxima del tramo para un calibre. La carga puede indicarse en amperes o en watts, y en Más opciones puedes poner conductores en paralelo, la temperatura del conductor (75 °C reproduce la tabla 8 del capítulo 9 del NEC) y la columna de ampacidad de la tabla 310.16 del NEC. Cada resultado incluye el procedimiento, una tabla con todos los calibres y una gráfica de los calibres cercanos al tuyo. Lo habitual es no pasar del 3% en un circuito derivado ni del 5% sumando el alimentador; la ampacidad, que tiene que ver con el calentamiento, es un límite aparte y hay que cumplir ambos.
Ejemplo resuelto
Luis conecta una carga de 20 A a 25 m del tablero, con cable de cobre calibre 12 AWG (3.309 mm²) y 127 V monofásico. La resistencia es 0.017241 ÷ 3.309 = 0.00521 Ω/m, así que la caída es 2 × 25 m × 0.00521 Ω/m × 20 A ≈ 5.21 V, un 4.10% del voltaje, y a la carga llegan unos 121.79 V. En el modo de calibre mínimo, la sección necesaria para no pasar del 3% (3.81 V) es 2 × 25 × 0.017241 × 20 ÷ 3.81 ≈ 4.52 mm², así que basta con calibre 10 AWG (5.26 mm²), que deja la caída en unos 3.28 V (2.58%); en sección métrica, 6 mm².
Fuentes: NFPA 70, National Electrical Code — Table 310.16 and Chapter 9 Table 8 · NIST — Copper wire tables (Handbook 100)
Preguntas frecuentes
¿Pongo la longitud de ida o de ida y vuelta?
Escribe solo la distancia de ida, de la fuente a la carga. El factor 2 (o √3 en trifásico) ya toma en cuenta que la corriente va y regresa por los conductores.
¿Cuánta caída de tensión es aceptable?
La recomendación habitual, que también recogen la NOM-001-SEDE en México y el código eléctrico de EE. UU., es no pasar del 3% en circuitos derivados y del 5% en total contando el alimentador. Una caída excesiva atenúa las luces, calienta los motores y desperdicia energía en forma de calor.
¿Qué calibre de cable necesito para 30 metros?
Depende de la corriente y el voltaje. Elige «Calibre mínimo», escribe la corriente, los 30 m, el voltaje y la caída permitida: la calculadora te da el primer calibre AWG y la primera sección en mm² que cumplen. Por ejemplo, con 15 A a 127 V y 3%, el 12 AWG pierde cerca del 3.7%, así que necesitas 10 AWG, que queda en torno al 2.3%.
¿Por qué el cable de aluminio tiene que ser más grueso?
El aluminio conduce alrededor del 61% de lo que conduce el cobre, así que para la misma caída necesita cerca de 1.6 veces la sección, normalmente unos dos calibres AWG más. Es más ligero y barato, por eso se usa en alimentadores y acometidas.
¿Por qué otras calculadoras dan resultados un poco distintos?
Sobre todo por la resistencia que usan. Muchas toman la de corriente directa a 20 °C (como esta calculadora por defecto); la tabla 8 del capítulo 9 del NEC la da a 75 °C, cerca de un 22% más alta; y las de corriente alterna para cables gruesos suman la reactancia. Elige la temperatura del conductor en Más opciones para igualar el método que necesitas.
¿La caída de tensión tiene que ver con la ampacidad?
Son comprobaciones distintas. La ampacidad es la corriente que el conductor soporta sin sobrecalentar su aislamiento; la caída de tensión es el voltaje que llega a la carga. En tramos cortos suele limitar la ampacidad y en tramos largos la caída, así que revisa las dos.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.