Calculadora de caída de tensión y sección de cable
Todo conductor tiene resistencia, por lo que parte de la tensión se pierde a medida que la corriente viaja del cuadro a la carga. En un tramo corto esa pérdida es insignificante; en un tramo largo, con una corriente alta o un sistema de baja tensión, puede llegar a ser lo bastante grande como para atenuar las luces, sobrecalentar el cable e impedir que los motores y la electrónica funcionen correctamente. Dimensionar el conductor para mantener esa pérdida dentro de un límite aceptado es el objetivo de una comprobación de caída de tensión.
Esta calculadora funciona de dos formas. En el modo Comprobar toma una sección de cable e indica la caída en el tramo en voltios y en porcentaje, con un resultado de cumple/no cumple frente a tu límite admisible. En el modo Dimensionar busca en el catálogo de conductores y devuelve la sección más pequeña que mantiene la caída dentro de tu objetivo. Admite cobre o aluminio, AWG o mm², y monofásico, trifásico o CC — imperial o métrico, todo en tu navegador.
¿Qué es la caída de tensión?
La caída de tensión es la reducción de tensión entre el suministro y la carga causada por la resistencia de los conductores que transportan la corriente. Según la ley de Ohm, la caída es proporcional a la corriente, a la resistencia por unidad de longitud del conductor y a la longitud del tramo — por lo que aumenta con un cable más largo, una carga mayor o un cable más fino. Como la corriente circula hacia la carga y de vuelta, el cálculo utiliza el trayecto de ida y vuelta, no solo la longitud de ida.
Esto importa porque la carga recibe la tensión de suministro menos esa caída. Las luces se atenúan y sus filamentos se calientan más, envejeciendo antes; los motores consumen más corriente y funcionan más calientes para entregar la misma potencia; la electrónica sensible puede reiniciarse o funcionar mal. Un exceso de caída también desperdicia energía en forma de calor en el propio cable. Por ello, las normativas recomiendan mantener la caída en unos pocos puntos porcentuales — lo más habitual es un 3% en un circuito derivado y un 5% en total — que es el objetivo frente al que comprueba esta herramienta.
La fórmula de caída de tensión
La caída es una aplicación directa de la ley de Ohm sobre el tramo. Multiplica la corriente de carga por la resistencia del conductor para el trayecto de ida y vuelta y obtienes los voltios perdidos; divide entre la tensión de suministro para expresarlo como porcentaje. Los únicos matices son el factor de fase — 2 para monofásico y CC, √3 para trifásico — y que la resistencia está tabulada por cada 1000 unidades de longitud, por lo que se escala dividiendo entre 1000.
Ambos modos se basan en las mismas dos fórmulas transparentes — sin caja negra.
Caída de tensión
Vdrop = k × I × (R ÷ 1000) × L- I es la corriente de carga en amperios; L es la longitud de ida del tramo (ft para AWG, m para mm²).
- R es la resistencia tabulada del conductor — Ω por 1000 ft para AWG, Ω por km para mm² — por lo que se escala dividiendo entre 1000.
- k es el factor de fase: 2 para monofásico y CC, √3 ≈ 1.732 para trifásico. Tiene en cuenta el trayecto de ida y vuelta, así que solo introduces la longitud de ida.
Porcentaje de caída y tensión en la carga
%VD = Vdrop ÷ V × 100 · Vload = V − Vdrop- V es la tensión (nominal) del sistema; %VD es lo que la comprobación de cumple/no cumple compara con tu límite admisible.
- La tensión en la carga es simplemente el suministro menos la caída — la tensión que realmente recibe el equipo.
Resistencia del conductor y límites admisibles
La calculadora incluye un valor de resistencia para cada sección de conductor en cada sistema: las secciones AWG en ohmios por 1000 ft (NEC Capítulo 9, Tabla 8, a 75 °C) y las secciones en mm² en ohmios por km (IEC 60228, a 20 °C). Una sección menor implica una resistencia mayor y una caída mayor, por lo que aumentar la sección es la solución habitual cuando un tramo no cumple. El aluminio tiene mayor resistencia que el cobre para la misma sección, por lo que un conductor de aluminio presenta una caída de tensión mayor que el equivalente en cobre.
Los límites de caída admisible que figuran a continuación son los que se usan para determinar si se cumple o no. Son recomendaciones, no siempre normas obligatorias, y tu normativa local o la jurisdicción que rige tu instalación tiene la última palabra.
Resistencia en corriente continua de conductores AWG habituales, cobre y aluminio, en ohmios por 1000 ft (NEC Capítulo 9, Tabla 8, 75 °C). Un cable más fino tiene mayor resistencia y presenta una caída de tensión mayor; el aluminio siempre queda por encima del cobre para la misma sección.
| Sección | Cobre (Ω/kft) | Aluminio (Ω/kft) | ≈ Métrico |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 3,07 | 5,06 | ≈ 2.5 mm² |
| 12 AWG | 1,93 | 3,18 | ≈ 4 mm² |
| 10 AWG | 1,21 | 2,00 | ≈ 6 mm² |
| 8 AWG | 0,764 | 1,26 | ≈ 10 mm² |
| 6 AWG | 0,491 | 0,808 | ≈ 16 mm² |
| 4 AWG | 0,308 | 0,508 | ≈ 25 mm² |
| 2 AWG | 0,194 | 0,319 | ≈ 35 mm² |
| 1/0 AWG | 0,122 | 0,201 | ≈ 50 mm² |
| 2/0 AWG | 0,0967 | 0,159 | ≈ 70 mm² |
| 4/0 AWG | 0,0608 | 0,100 | ≈ 95–120 mm² |
| 250 kcmil | 0,0515 | 0,0847 | — |
Los límites recomendados frente a los que comprueba la calculadora. El 3% es tanto la cifra del NEC para circuitos derivados como la cifra de la IEC/BS 7671 para alumbrado — la mejor opción predeterminada para ambos regímenes.
| Límite | Se aplica a | Base normativa |
|---|---|---|
| 3% | Circuitos derivados; circuitos de alumbrado | NEC 210.19 (Nota informativa); IEC 60364-5-52 Anexo G; BS 7671 |
| 5% | Alimentadores; otras cargas; total combinado de alimentador y derivado | NEC 215.2 (Nota informativa); IEC 60364-5-52; BS 7671 |
| 6% / 8% | Instalaciones con suministro propio (transformador o generador propios) | IEC 60364-5-52 Anexo G; BS 7671 (alumbrado / otros usos) |
Ejemplo resuelto
Un circuito derivado monofásico con los valores predeterminados de la calculadora. Tus propios valores variarán una vez que definas el material, la longitud, la corriente y la tensión de tu tramo — el indicador de caída y la escala de secciones de cable se actualizan en tiempo real mientras escribes.
Cobre, 12 AWG, longitud de ida de 100 ft, carga de 20 A, 120 V monofásico, comprobado frente a una caída admisible del 3%.
- Datos
- Conductor de cobre, 12 AWG (R = 1.93 Ω/kft)
- Longitud de ida 100 ft, carga 20 A, 120 V, monofásico (k = 2)
- Caída admisible 3%
- Pasos
- Vdrop = 2 × 20 × (1.93 ÷ 1000) × 100 = 7.72 V
- %VD = 7.72 ÷ 120 × 100 = 6.43% → no cumple el límite del 3%
- Tensión en la carga = 120 − 7.72 = 112.28 V
- Aumentando la sección: 8 AWG da 3.06 V (2.55%) → la sección más pequeña que cumple al 3%
- Resultado
- Caída del 6.43% — no cumple el 3%. La sección de cobre más pequeña que cumple es 8 AWG (2.55%).
Cómo comprobar o dimensionar un conductor con esta calculadora
- Elige las unidades y el modoElige imperial (AWG, pies) o métrico (mm², metros), y luego Comprobar caída para probar una sección conocida o Dimensionar cable para hallar la mínima.
- Introduce el circuitoDefine el material del conductor, la longitud de ida del tramo, la corriente de carga, la tensión del sistema y la fase (monofásico, trifásico o CC).
- Define la caída admisibleMantén el 3% predeterminado, elige el valor preestablecido del 5%, o escribe un límite personalizado, como 6%, para una instalación con suministro propio.
- Lee el resultadoComprobar muestra la caída en voltios y en porcentaje con un resultado de cumple/no cumple; Dimensionar devuelve el conductor más pequeño que cumple. El indicador de caída y la escala de secciones de cable visualizan ambos.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la caída de tensión?
La caída de tensión es la tensión que se pierde por la resistencia del conductor entre el suministro y la carga. Aumenta con un tramo más largo, una corriente mayor o un cable más fino, y significa que el equipo recibe menos que la tensión nominal. Mantenerla dentro de unos pocos puntos porcentuales evita luces atenuadas, cables sobrecalentados y un rendimiento deficiente de los motores.
¿Cuánta caída de tensión es admisible?
Las recomendaciones habituales son un 3% en un circuito derivado o de alumbrado y un 5% para alimentadores o el total combinado. Provienen de las notas informativas del NEC y de la IEC 60364-5-52 / BS 7671; las instalaciones con suministro propio permiten un 6%/8%. Son recomendaciones y no normas universales obligatorias, así que confirma el límite que exige tu normativa local.
¿Admite cobre y aluminio?
Sí. Elige el material del conductor y la calculadora usa la resistencia correspondiente. El aluminio tiene mayor resistencia que el cobre para la misma sección, por lo que presenta una caída de tensión mayor — espera tener que aumentar uno o más calibres un conductor de aluminio respecto al cobre para el mismo tramo.
¿También comprueba la ampacidad?
No. Este es únicamente un cálculo de caída de tensión. No comprueba la ampacidad del conductor (su capacidad de conducción de corriente), la protección contra sobrecorriente ni el cumplimiento normativo completo. Un cable que supera la comprobación de caída puede seguir siendo insuficiente para la corriente nominal del circuito, así que confirma la ampacidad por separado según tu normativa local.
¿Qué ocurre con el monofásico, el trifásico y la CC?
El ajuste de fase cambia el multiplicador aplicado a la longitud de ida: 2 para monofásico y CC (la corriente va y vuelve por dos conductores), y √3 ≈ 1.732 para trifásico entre fases. Elige la fase que corresponda a tu circuito e introduce la longitud de ida del tramo; el trayecto de ida y vuelta se calcula por ti.