Para qué sirve esta calculadora
La Calculadora de caída de tensión en cables para LED estima cuánta tensión se pierde en el cable que une tu fuente de alimentación con un LED, un módulo LED o una tira LED. Como los LED son muy sensibles a pequeñas variaciones de tensión, basta con perder una fracción de voltio en cables largos o demasiado finos para que el LED quede tenue o funcione por debajo de sus valores nominales. Esta herramienta es universal: sirve para cualquier conductor en cualquier país, ya que se basa en la física y no en una normativa eléctrica concreta de cada región.
Cómo utilizarla
Introduce la corriente del LED en amperios, la longitud del tramo de cable en un solo sentido (la calculadora la duplica automáticamente para tener en cuenta el conductor de retorno), la sección del cable en mm², la tensión de alimentación y el material del conductor (cobre o aluminio). El resultado te muestra la tensión que se pierde en el cable, la tensión que llega realmente al LED, la caída expresada en porcentaje, la resistencia total del bucle y la potencia que se disipa en forma de calor.
La fórmula, paso a paso
La resistencia de un cable es \(R = \rho L / A\), donde \(\rho\) es la resistividad del material (\(1{,}68 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\) para el cobre), \(L\) la longitud y \(A\) la sección en metros cuadrados. Como la corriente tiene que ir y volver, la caída de ida y vuelta es
$$V_{caída} = \frac{2 \cdot \text{Longitud (m)} \cdot \text{Corriente (A)} \cdot \rho}{\text{Sección (mm}^2) \times 10^{-6}}$$Recuerda que \(1\ \text{mm}^2 = 1 \times 10^{-6}\ \text{m}^2\).
Ejemplo resuelto
Imagina una tira LED que consume 2 A a través de 5 m de cable de cobre de 0,5 mm². La resistencia por metro es \(1{,}68 \times 10^{-8} / 0{,}5 \times 10^{-6} = 0{,}0336\ \Omega/\text{m}\). La longitud del bucle es de 10 m, así que la resistencia total del bucle es \(0{,}336\ \Omega\). La caída de tensión es \(2\ \text{A} \times 0{,}336\ \Omega = 0{,}672\ \text{V}\). Sobre una alimentación de 12 V, eso supone alrededor de un 5,6 %, de modo que a la tira llegan 11,328 V y se desperdician 1,344 W en forma de calor.
Preguntas frecuentes
¿Por qué se multiplica la longitud por dos? La corriente circula tanto por el conductor positivo como por el negativo, así que el recorrido total de cobre es el doble de la distancia del tramo.
¿Cuánta caída es aceptable? Una regla práctica habitual es mantener la caída por debajo del 3 % en tiras LED sensibles. Si te pasas de ahí, usa un cable más grueso (mayor sección) o acorta el recorrido.
¿Influye la temperatura? Sí: la resistividad aumenta con la temperatura, por lo que un conductor caliente provoca una caída de tensión algo mayor. Esta calculadora utiliza los valores estándar a 20 °C.
