¿Qué es la caída de tensión?
La caída de tensión es la disminución del voltaje a lo largo de un cable provocada por la resistencia eléctrica del conductor. Cuando la corriente circula por un hilo, parte de la energía se disipa en forma de calor, por lo que el voltaje disponible en el extremo de la carga es menor que en la fuente. Una caída excesiva puede causar iluminación débil, sobrecalentamiento de motores y fallos en los equipos. Esta calculadora trabaja en unidades métricas y es válida a nivel internacional; numerosas normativas recomiendan mantener la caída por debajo del 3–5 % de la tensión nominal.
Cómo utilizarla
Elige el material del conductor (cobre o aluminio) y si el circuito es monofásico o trifásico. Introduce la corriente de la carga en amperios, la longitud de un solo tramo (ida) en metros, la sección del conductor en mm² y la tensión de la fuente. La herramienta te devuelve la caída de tensión absoluta, la caída expresada en porcentaje y el voltaje resultante en el extremo de la carga.
La fórmula explicada
Empleamos la forma basada en la resistividad: $$V_{caída} = \dfrac{k \cdot \rho \cdot L \cdot I}{A}$$ Aquí \(\rho\) (rho) es la resistividad: unos 0,0172 Ω·mm²/m para el cobre y 0,0282 Ω·mm²/m para el aluminio a 20 °C. El factor k tiene en cuenta la topología del circuito: vale 2 en un circuito monofásico (la corriente va y vuelve, lo que duplica la longitud del conductor) y \(\sqrt{3}\) (≈1,732) en un cálculo trifásico equilibrado entre fases.
Ejemplo resuelto
Un cable de cobre conduce 20 A a lo largo de un tramo de 30 m (solo ida) con un conductor de 4 mm² en una red monofásica de 230 V. $$V_{caída} = \frac{2 \times 0{,}0172 \times 30 \times 20}{4} = 5{,}16 \text{ V}$$ Eso equivale a \(5{,}16 / 230 \times 100 = 2{,}24\,\%\), lo que deja 224,84 V en la carga, dentro del límite habitual del 5 %.
Preguntas frecuentes
¿Por qué se multiplica la longitud por 2? La corriente debe ir hasta la carga y regresar, de modo que la longitud efectiva del conductor en un circuito monofásico es el doble del tramo de ida.
¿Cobre o aluminio? El aluminio tiene mayor resistividad, por lo que provoca una caída de tensión más alta para la misma sección; normalmente necesitarás un conductor de mayor sección.
¿Influye la temperatura? Sí: la resistividad aumenta con la temperatura. Esta herramienta usa los valores estándar a 20 °C, así que los conductores calientes presentarán una caída algo mayor.
