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Calculadora de Caída de Voltaje

Calcule la caída de voltaje para cables de cobre y aluminio según el calibre del cable, la longitud y la corriente de carga. Utiliza tablas de resistencia NEC para resultados precisos.

Cómo Calcular la Caída de Voltaje

¿Qué Es la Caída de Voltaje?

La caída de voltaje es la reducción de voltaje que ocurre cuando la corriente eléctrica fluye a través de un cable debido a la resistencia inherente del conductor. Todo conductor — ya sea de cobre o aluminio — se opone al flujo de corriente, y esta oposición convierte parte de la energía eléctrica en calor. Cuanto más largo sea el tendido del cable y mayor sea la corriente, mayor será la caída de voltaje.

Una caída de voltaje excesiva provoca sobrecalentamiento de motores, parpadeo de luces y mal funcionamiento de equipos. El National Electrical Code (NEC) recomienda mantener la caída de voltaje dentro de límites aceptables para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente.

La Fórmula de Caída de Voltaje

Monofásico: VD = (2 × L × R × I) / 1000

Trifásico: VD = (√3 × L × R × I) / 1000

VD%: (VD / Voltaje) × 100

Donde L = distancia unidireccional (ft), R = resistencia por 1000 ft (Ω/kft) del NEC Capítulo 9 Tabla 8, I = corriente de carga (A)

El NEC recomienda un máximo de 3% de caída de voltaje para circuitos derivados y 5% total (alimentador + circuito derivado) según NEC 210.19 y 215.2. Aunque son notas informativas (FPN), la mayoría de jurisdicciones las tratan como obligatorias.

Ejemplo Práctico

Escenario: Una carga monofásica de 20A, 240V está ubicada a 150 ft del panel. El cable es de 12 AWG cobre.

  1. Resistencia de 12 AWG cobre = 1,98 Ω/1000 ft (NEC Tabla 8)
  2. VD = (2 × 150 × 1,98 × 20) / 1000 = 11,88V
  3. VD% = (11,88 / 240) × 100 = 4,95%
  4. Esto excede el límite del 3% — aumentar a 10 AWG (R = 1,24):
  5. VD = (2 × 150 × 1,24 × 20) / 1000 = 7,44V → 3,10% (¡aún sobre!)
  6. Aumentar a 8 AWG (R = 0,778): VD = 4,67V → 1,95% ✓

Consejos Prácticos

  • Siempre calcule la caída de voltaje antes de tirar el cable — aumentar el calibre después es costoso.
  • El cable de aluminio tiene ~64% más resistencia que el cobre del mismo calibre. Aumente 1–2 calibres AWG cuando use aluminio.
  • Para sistemas trifásicos, el multiplicador √3 (1,732) es menor que el multiplicador monofásico de 2, por lo que los tendidos trifásicos típicamente tienen menos caída de voltaje.
  • Los tendidos largos hacia edificios anexos, bombas de pozo o equipos remotos son la fuente más común de caída de voltaje excesiva.

Referencias de Código

NEC 210.19, NEC 215.2

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Preguntas Frecuentes

¿Cuál es la caída de voltaje máxima permitida según el NEC?
El NEC recomienda una caída de voltaje máxima del 3% para circuitos derivados y del 5% total (alimentador + circuito derivado) según NEC 210.19 y 215.2. Aunque estas son recomendaciones (notas informativas), la mayoría de las jurisdicciones las aplican como obligatorias.
¿La caída de voltaje difiere entre sistemas monofásicos y trifásicos?
Sí. Para sistemas monofásicos, el multiplicador es 2 (la corriente viaja de ida y vuelta). Para sistemas trifásicos, el multiplicador es √3 (aproximadamente 1,732) porque el voltaje entre fases es menor en relación con el voltaje de línea a neutro.
¿Por qué el cable de aluminio tiene más caída de voltaje que el de cobre?
El aluminio tiene aproximadamente el 61% de la conductividad del cobre, lo que significa que tiene mayor resistencia por unidad de longitud. Para el mismo calibre de cable, el aluminio producirá aproximadamente un 64% más de caída de voltaje que el cobre. Por eso el cable de aluminio debe ser típicamente uno o dos calibres más grande que el de cobre.