🔌 Calculadora de Caída de Tensión

La caída de tensión es la reducción del potencial eléctrico que se produce cuando la corriente circula por un conductor. Todo cable tiene cierta resistencia, y al pasar la corriente, una parte del voltaje se pierde en forma de calor. El National Electrical Code (NEC) recomienda mantener la caída de tensión por debajo del 3% en circuitos ramales y del 5% en el recorrido total del alimentador más el ramal. Superar estos límites puede provocar sobrecalentamiento en motores, parpadeo en las luces y fallas en equipos electrónicos.

En las instalaciones eléctricas, un diseño correcto exige que la caída de tensión esté dentro de los valores admisibles para que los equipos funcionen de manera segura y eficiente. Esto es especialmente crítico en circuitos largos, como alumbrado exterior, bombas de agua y talleres.

Esta calculadora utiliza las ecuaciones estándar de caída de tensión para circuitos monofásicos y trifásicos. Para monofásico, calcula V_drop = 2 × I × R, donde R = ρ × L / A. Para trifásico, utiliza V_drop = √3 × I × R. El porcentaje de caída es V_drop / V_fuente × 100.

El resultado derivado clave aquí es el porcentaje de caída de tensión, que indica si su instalación está dentro de los límites normativos. El NEC recomienda un máximo del 3% para circuitos ramales y del 5% para el conjunto de alimentador y circuito ramal. La norma IEC 60364 sugiere de manera similar limitar la caída al 4-5% para iluminación y al 5-7% para otras cargas.

1. Seleccione el material conductor: cobre o aluminio.
2. Ingrese la corriente que circula por el cable en amperios (A).
3. Ingrese la longitud del cable (solo ida) en metros (m).
4. Ingrese el área transversal en mm² (o use la referencia AWG).
5. Seleccione monofásico o trifásico y haga clic en Calcular.

¿Cuál es una caída de tensión aceptable?

El NEC recomienda un máximo del 3% de caída de tensión para circuitos ramales y del 5% total (alimentador + ramal). Por ejemplo, en un circuito de 120 V, una caída del 3% significa perder no más de 3.6 V. Caídas superiores al 5% pueden causar fallas en los equipos y desperdicio de energía.

¿Por qué la fórmula multiplica por 2 en monofásico?

La corriente debe viajar desde la fuente hasta la carga y regresar. Tanto el cable de ida como el de retorno tienen resistencia, por lo que la longitud total del recorrido es el doble de la distancia de un solo sentido. Los sistemas trifásicos usan √3 (aproximadamente 1.732) debido al desfase entre conductores.

¿Cómo afecta la temperatura a la caída de tensión?

La resistencia del cobre aumenta aproximadamente 0.393% por cada °C por encima de 20°C. Un cable que conduce corriente a 60°C tiene aproximadamente 16% más resistencia que a temperatura ambiente, lo que aumenta proporcionalmente la caída de tensión. Considere siempre la temperatura real de operación.

¿Debo usar cable de cobre o aluminio?

El cobre tiene aproximadamente 60% menos resistencia que el aluminio a igual sección transversal, por lo que produce menos caída de tensión. El aluminio es más liviano y económico para líneas de gran calibre, pero requiere mayor sección para igualar el desempeño del cobre. En instalaciones residenciales, el cobre es el estándar.

¿La caída de tensión es diferente en AC y DC?

Para cargas AC puramente resistivas, la fórmula de resistencia DC se aplica directamente. En circuitos AC con cargas inductivas (motores, balastos), la reactancia del cable se suma a la caída de tensión. Esta calculadora computa la componente resistiva; para circuitos AC inductivos, la caída real puede ser 10-20% mayor.

¿Qué calibre AWG necesito para un circuito de 15 A a 30 m?

Para un circuito monofásico de 15 A y 120 V a 30 m, el AWG 12 de cobre (3.31 mm²) produce aproximadamente 3.8% de caída, lo que supera el límite del 3%. Pase a AWG 10 (5.26 mm²), que reduce la caída a aproximadamente 2.4%.

Use tablas AWG para relacionar el calibre del cable con el área transversal: AWG 12 ≈ 3.31 mm², AWG 10 ≈ 5.26 mm², AWG 8 ≈ 8.37 mm². La resistencia del cable aumenta con la temperatura: la resistencia del cobre sube aproximadamente 0.393% por cada °C por encima de 20°C, así que en techos calurosos o conductos puede esperar caídas mayores que las calculadas. En cargas inductivas de AC (motores, transformadores), la impedancia incluye reactancia, lo que incrementa la caída de tensión efectiva por encima del valor puramente resistivo. En tendidos largos (más de 30 m), aumentar el calibre del cable en uno o dos tamaños suele ser más económico que asumir la pérdida energética durante toda la vida útil del cable.