Qué hace esta calculadora
Esta herramienta dimensiona el cable eléctrico (American Wire Gauge, AWG) para una carga determinada limitando la caída de tensión. Se basa en la práctica habitual de EE. UU./NEC, donde se recomienda una caída de tensión máxima de alrededor del 3% en un circuito derivado. Comprueba conductores estándar de cobre o aluminio desde 14 AWG hasta 4/0 y devuelve el calibre más fino que mantiene la caída dentro del límite que elijas. Ten en cuenta que el sistema AWG y las reglas del NEC son propios de Estados Unidos; en España y Latinoamérica suele usarse la sección en mm² y otras normativas (por ejemplo, el REBT), por lo que conviene contrastar con la reglamentación local.
Cómo usarla
Selecciona corriente continua/monofásica o trifásica y, a continuación, introduce el voltaje del sistema, la corriente de carga en amperios, la distancia de ida hasta la carga en pies y el porcentaje de caída de tensión aceptable (lo habitual es un 3%). Elige cobre o aluminio. La calculadora te devuelve el calibre recomendado junto con la caída de tensión real para ese tamaño.
La fórmula explicada
La caída de tensión es $$V_{ca\acute{i}da} = k \times L \times I \times R_{pie}$$ Como la corriente va y vuelve, en monofásica y corriente continua se usa \(k = 2\) (la distancia se duplica). En trifásica se emplea \(k = \sqrt{3} \approx 1{,}732\). \(L\) es la longitud del recorrido de ida, \(I\) es la corriente y \(R_{pie}\) es la resistencia del conductor por pie. La resistencia del aluminio es aproximadamente 1,61 veces la del cobre.
Ejemplo resuelto
Un circuito monofásico de 120 V transporta 20 A a lo largo de 100 ft de cobre, con un límite del 3% (3,6 V permitidos). Para 12 AWG (\(R = 1{,}93\ \Omega/1000\ \text{ft} = 0{,}00193\ \Omega/\text{ft}\)): $$V_{ca\acute{i}da} = 2 \times 100 \times 20 \times 0{,}00193 = 7{,}72\ \text{V}$$ — demasiado alta. Para 8 AWG (\(0{,}000764\ \Omega/\text{ft}\)): $$2 \times 100 \times 20 \times 0{,}000764 = 3{,}056\ \text{V} \le 3{,}6\ \text{V}$$ Por tanto, se elige 8 AWG (el 10 AWG daría 4,84 V, todavía demasiado alta).
Preguntas frecuentes
¿Por qué se duplica la distancia? La corriente recorre el camino hasta la carga y regresa, así que la longitud de conductor que «ve» la corriente es el doble del recorrido de ida.
¿Debo dimensionar también por capacidad de corriente? Sí: esta herramienta dimensiona únicamente por caída de tensión. Verifica siempre que el conductor cumpla también los requisitos de ampacidad y de protección (interruptor) del NEC.
¿Por qué el aluminio necesita un calibre mayor? El aluminio tiene mayor resistencia por unidad de superficie, por lo que se necesita una sección mayor para lograr la misma caída de tensión.
