Calculadora de bitola do fio
"Que fio eu compro?" tem duas respostas que precisam ser satisfeitas ao mesmo tempo, e a mais exigente vence. Um condutor precisa transportar a corrente de carga sem superaquecer — sua ampacidade — e precisa entregar essa corrente à carga sem perder tensão demais no caminho. Escolha um fio só pela ampacidade e um trecho longo chega com luzes fracas e motores lentos; escolha-o só pela queda de tensão e um circuito curto e pesado pode cozinhar a isolação. Esta calculadora dimensiona para os dois critérios ao mesmo tempo e informa qual deles determinou a resposta.
No modo Dimensionar fio, a calculadora percorre o catálogo de condutores do menor ao maior e retorna a primeira bitola que passa tanto pelo critério de ampacidade NEC 310.16 — incluindo a regra de temperatura dos terminais 110.14(C), os limites para condutores pequenos 240.4(D) e a redução por ambiente/agrupamento/carga contínua — quanto pelo critério de queda de tensão. No modo Verificar fio, ela recebe uma bitola que você já tem e informa o resultado de aprovado/reprovado de cada critério de forma independente, além da menor bitola que corrigiria uma reprovação. Cobre ou alumínio, AWG, imperial ou métrico — tudo no seu navegador. O sistema métrico (mm²) é dimensionado apenas pela queda de tensão; a ampacidade nesse sistema exige uma tabela nacional que esta ferramenta não inclui.
O que determina a bitola do fio: ampacidade x queda de tensão
A ampacidade é a corrente que um condutor pode transportar continuamente sem que sua isolação ultrapasse a classe de temperatura. A NEC Table 310.16 lista uma ampacidade base para cada bitola a 60, 75 e 90 °C, e o valor utilizável é o menor entre três limites: a base reduzida pela temperatura ambiente e pelo agrupamento de condutores; a ampacidade da coluna correspondente à classificação dos terminais (110.14(C) — 60 °C até 100 A, 75 °C acima disso, e nunca 90 °C em um terminal); e, para as bitolas 14, 12 e 10 AWG, o limite fixo 240.4(D), que impede um disjuntor grande de ser instalado com um fio pequeno. Uma carga contínua (ligada por três horas ou mais) dimensiona o condutor para 125% da carga conforme 210.19(A) / 215.2.
A queda de tensão é uma física separada: a corrente multiplicada pela resistência de ida e volta do trecho, expressa como percentual da tensão do sistema. Ela aumenta com o comprimento, a corrente e um fio mais fino, e diminui com um fio mais grosso. As normas recomendam mantê-la em torno de 3% em um circuito de derivação e 5% no total. A queda de tensão usa a corrente de carga real, não o valor de 125% da ampacidade, porque a queda depende da corrente que realmente circula.
Os dois limites raramente coincidem na mesma bitola. Circuitos curtos de alta corrente costumam ser regidos pela ampacidade — o fio precisa ser grosso o suficiente para transportar os amperes, qualquer que seja o comprimento. Trechos longos ou de baixa tensão costumam ser regidos pela queda de tensão — a ampacidade é satisfeita cedo, mas o fio continua crescendo para manter a tensão. A bitola recomendada é a mais restritiva das duas, e a ferramenta nomeia o critério vencedor para que você entenda o resultado em vez de apenas confiar nele.
Ampacidade base NEC 310.16
As ampacidades base a partir das quais o critério de ampacidade começa, para uma amostra representativa de bitolas. São os valores de referência da própria tabela — no máximo três condutores carregando corrente a 30 °C ambiente — antes de aplicar a coluna de terminais 110.14(C), o limite 240.4(D) e qualquer redução por ambiente ou agrupamento. Um condutor maior e uma coluna de temperatura mais alta transportam mais corrente; o cobre transporta mais que o alumínio da mesma bitola.
Na prática, a coluna de 60 °C ou 75 °C costuma definir o valor utilizável, porque as terminações são o elo mais fraco: mesmo um condutor com classificação de 90 °C fica limitado à sua ampacidade de 75 °C (ou 60 °C) onde quer que chegue a um terminal. Por isso o fio recomendado costuma ser uma coluna — ou uma bitola — maior do que uma simples leitura a 90 °C sugeriria.
Ampacidade base para bitolas comuns, cobre e alumínio, nas colunas de 60/75/90 °C (NEC 2023 Table 310.16, ambiente a 30 °C, ≤3 condutores que conduzem corrente). A bitola 14 AWG não tem linha padrão para alumínio.
| Bitola | Cu 60 °C | Cu 75 °C | Cu 90 °C | Al 75 °C |
|---|---|---|---|---|
| 14 AWG | 15 | 20 | 25 | — |
| 12 AWG | 20 | 25 | 30 | 20 |
| 10 AWG | 30 | 35 | 40 | 30 |
| 8 AWG | 40 | 50 | 55 | 40 |
| 6 AWG | 55 | 65 | 75 | 50 |
| 4 AWG | 70 | 85 | 95 | 65 |
| 2 AWG | 95 | 115 | 130 | 90 |
| 1/0 AWG | 125 | 150 | 170 | 120 |
| 2/0 AWG | 145 | 175 | 195 | 135 |
| 4/0 AWG | 195 | 230 | 260 | 180 |
| 250 kcmil | 215 | 255 | 290 | 205 |
Redução de ampacidade e fatores normativos
Dois ajustes reduzem a ampacidade base antes de ela ser comparada com a amperagem necessária. Temperatura ambiente: a NEC 310.15(B)(1) corrige o calor ao redor do condutor — a faixa de 26–30 °C é a base 1,00, faixas mais quentes reduzem a ampacidade e faixas mais frias a aumentam. Agrupamento de condutores: a NEC 310.15(C)(1) reduz a ampacidade quando mais de três condutores que conduzem corrente compartilham um eletroduto ou cabo, porque eles não conseguem dissipar calor com a mesma facilidade.
As duas tabelas abaixo são editáveis na calculadora, assim como a classificação do terminal, a coluna de isolação, o marcador de carga contínua e uma substituição da ampacidade base por bitola. Os multiplicadores de ambiente, em particular, são os números com a fonte mais fraca da ferramenta e estão sinalizados para uma verificação única contra uma reimpressão primária da NEC — trate-os como valores de planejamento e confirme com a norma adotada por você.
| Faixa | 60 °C | 75 °C | 90 °C |
|---|---|---|---|
| 21–25 °C | 1,08 | 1,05 | 1,04 |
| 26–30 °C | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 31–35 °C | 0,91 | 0,94 | 0,96 |
| 36–40 °C | 0,82 | 0,88 | 0,91 |
| 41–45 °C | 0,71 | 0,82 | 0,87 |
Multiplicada pela ampacidade base da coluna de isolação. A faixa de 26–30 °C contém a referência de 30 °C da tabela, por isso é 1,00.
| Condutores | Fator |
|---|---|
| ≤3 | 1,00 |
| 4–6 | 0,80 |
| 7–9 | 0,70 |
| 10–20 | 0,50 |
Multiplicada pela ampacidade quando mais de três condutores que conduzem corrente compartilham um eletroduto ou cabo.
Exemplos resolvidos
Dois circuitos que ficam em lados opostos da divisão, cada um recomendado pelo mesmo mecanismo que a ferramenta usa ao vivo. Os medidores e a escala de bitolas do fio são atualizados conforme você altera os dados — estes são apenas os pontos de partida.
Um circuito em que a ampacidade é determinante e outro em que a queda de tensão é determinante — os dois casos que a ferramenta foi construída para diferenciar.
Ampacidade determina — um circuito de derivação curto
- Dados
- Cobre, carga de 20 A, 120 V monofásico
- Comprimento em um sentido de 15 ft, queda permitida de 3%
- Isolação 75 °C, terminais a 60 °C (≤100 A), ambiente a 30 °C, ≤3 condutores
- Etapas
- Amperagem necessária = 20 A (não é carga contínua, então sem o fator de 125%).
- 14 AWG: a queda de tensão é de apenas 1,5%, o que passa em 3% — mas sua ampacidade utilizável é de 15 A (coluna de terminais 60 °C e o limite 240.4(D)), então reprova em 20 A.
- 12 AWG: ampacidade utilizável de 20 A ≥ 20 A necessários, e queda de tensão de 1,0% ≤ 3% — atende a ambos.
- Recomendado 12 AWG. Apenas a queda de tensão teria permitido 14 AWG, então a ampacidade é o critério determinante.
- Resultado
- 12 AWG — determinado pela ampacidade. Apenas a queda de tensão teria permitido 14 AWG.
Queda de tensão determina — um trecho longo de CC
- Dados
- Cobre, carga de 20 A, 12 V CC (trecho solar / de baixa tensão)
- Comprimento em um sentido de 150 ft, queda permitida de 3%
- Etapas
- Apenas a ampacidade já é satisfeita em 12 AWG — 20 A de ampacidade utilizável transportam a carga de 20 A.
- Mas a 12 V o orçamento de 3% é de apenas 0,36 V, e em 150 ft isso força um condutor muito maior.
- 4/0 AWG ainda tem uma queda de cerca de 3,0% e reprova por pouco; 250 kcmil tem uma queda de cerca de 2,6% e aprova.
- Recomendado 250 kcmil. Apenas a ampacidade teria permitido 12 AWG, então a queda de tensão é o critério determinante, e por uma margem ampla.
- Resultado
- 250 kcmil — determinado pela queda de tensão. Apenas a ampacidade teria permitido 12 AWG.
Como dimensionar ou verificar um condutor com esta calculadora
- Escolha as unidades e o modoEscolha imperial (AWG) ou métrico (mm²), depois Dimensionar fio para encontrar o menor condutor aprovado ou Verificar fio para testar uma bitola que você já tem.
- Informe o circuitoDefina o material do condutor, a corrente de carga (ou escolha uma predefinição de carga), o comprimento em um sentido, a tensão do sistema e a fase — monofásico, trifásico ou CC.
- Defina as premissas normativasMantenha os padrões da NEC 310.16 ou abra Redução de ampacidade e premissas normativas para alterar a classificação do terminal, a coluna de isolação, a faixa de ambiente, o número de condutores e o marcador de carga contínua.
- Leia o resultadoDimensionar retorna o condutor recomendado e o critério que o determina; Verificar mostra o resultado de aprovado/reprovado de cada critério e a menor bitola que corrige o problema. O medidor de ampacidade, o medidor de queda de tensão e a escala de bitolas do fio visualizam ambos.
Perguntas frequentes
Isso verifica a ampacidade, ou apenas a queda de tensão?
Ambos, no sistema imperial. Toda bitola candidata precisa passar pelo critério de ampacidade NEC 310.16 — ampacidade base reduzida por ambiente e agrupamento, limitada pela coluna de terminais 110.14(C) e pela regra de condutores pequenos 240.4(D) — e pelo critério de queda de tensão, e a bitola recomendada é a menor que atende a ambos. Essa é a diferença em relação a uma calculadora simples de queda de tensão, que verifica apenas a queda. O sistema métrico (mm²) é apenas queda de tensão, porque esta versão não traz uma tabela de ampacidade IEC verificável.
Qual critério decide a bitola do fio?
O que exigir o condutor maior. Circuitos curtos de alta corrente costumam ser regidos pela ampacidade; trechos longos ou de baixa tensão costumam ser regidos pela queda de tensão. A ferramenta informa o critério vencedor em palavras simples — por exemplo, "12 AWG — determinado pela ampacidade (apenas a queda de tensão permitiria 14 AWG)" — para que você veja por que a bitola é a que é.
Por que o fio recomendado é maior do que o disjuntor sugere?
Algumas regras normativas aumentam a bitola. Uma carga contínua é dimensionada em 125% da corrente. A regra de terminais 110.14(C) limita você à coluna de 60 °C ou 75 °C mesmo em um fio de 90 °C. O calor ambiente e os condutores agrupados reduzem a ampacidade. E em um trecho longo, a queda de tensão sozinha pode exigir um condutor bem maior do que a classificação de corrente sugere. Qualquer um desses fatores pode fazer com que o fio correto seja maior do que uma consulta rápida disjuntor-bitola indicaria.
Ela funciona com cobre e alumínio?
Sim. Escolha o material e a calculadora usa a ampacidade e a resistência correspondentes. O alumínio transporta menos corrente e tem resistência maior que o cobre da mesma bitola, então um condutor de alumínio costuma ser uma ou mais bitolas maior que o equivalente em cobre para o mesmo circuito. Note que não existe um 14 AWG padrão em alumínio, então essa bitola é ignorada para o alumínio.
De que bitola de fio eu preciso para um determinado número de amperes?
Informe a corrente de carga (ou uma predefinição), o comprimento do trecho e a tensão, e o modo Dimensionar retorna o menor condutor que suporta os amperes e mantém a queda de tensão dentro do limite. Não existe uma única resposta "amperes para bitola", porque o comprimento, a tensão, o material, a classe de temperatura e a redução de ampacidade alteram o resultado — que é exatamente o que a calculadora resolve para você.
Por que o sistema métrico (mm²) é apenas queda de tensão?
A ampacidade no mundo métrico vem da IEC 60364-5-52 e de tabelas nacionais cujos valores dependem do método de instalação e não são livremente reproduzíveis. Em vez de disponibilizar um número de segurança não verificado, a ferramenta dimensiona condutores métricos apenas pela queda de tensão e avisa sobre isso, pedindo que você confirme a corrente nominal na sua tabela local. A matemática da queda de tensão, o catálogo e a escala funcionam de forma idêntica em mm².