Calculadora
IngenieríaCalculadora de caida de tension
Calcula la caida de tension en circuitos DC y AC con distintos materiales y tamanos de cable. Resultados instantaneos. Herramienta gratuita.
Calculadora de caida de tension
¿Tienes comentarios? Reporta errores, sugiere funciones o comparte tus ideas — leemos todosWhat is a Voltage Drop Calculator?
A voltage drop calculator is a specialized electrical engineering tool that calculates the voltage loss in electrical circuits due to wire resistance. This essential tool helps electrical engineers, electricians, and technicians determine the proper wire size and ensure adequate voltage at the load end.
Voltage drop occurs when current flows through a conductor (wire) due to the inherent resistance of the material. The longer the wire or the smaller its cross-sectional area, the greater the voltage drop. This calculator helps optimize wire selection for electrical installations.
How the Voltage Drop Calculator Works
Our calculator uses Ohm's law and wire resistance formulas to determine voltage drop:
1. Calcular la resistencia del conductor: R = ρ × L / A (donde ρ = resistividad, L = longitud, A = sección transversal)
2. Calcular la caída de tensión a partir de la resistencia de un sentido: V_caída = 2 × I × R_un_sentido (para CC y CA monofásica, considerando el camino de ida y vuelta) o V_caída = √3 × I × R_un_sentido (para CA trifásica equilibrada línea-línea)
3. Calcular el porcentaje: % = (V_caída / V_suministro) × 100
Voltage Drop Formulas
The voltage drop calculation depends on the current type:
Basic Formulas
Wire Resistance: R =
ρ × LA
Where: ρ = resistivity (Ω·m), L = length (m), A = cross-sectional area (m²)
Voltage Drop by Current Type
DC / AC Single Phase: Vdrop = 2 × I × Rone-way
AC Three Phase: Vdrop = √3 × I × Rone-way
Rone-way = ρ × L / A uses the one-way conductor length. The factor 2 accounts for the out-and-back current path; √3 reflects the line-to-line relationship in balanced three-phase systems.
Percentage Voltage Drop
% Drop =
VdropVsupply
× 100- Circuitos CC: V_caída = 2 × I × R_un_sentido
- CA Monofásica: V_caída = 2 × I × R_un_sentido
- CA Trifásica: V_caída = √3 × I × R_un_sentido
- Resistencia de un sentido: R_un_sentido = ρ × L / A
- Sección transversal: A = π × (d/2)²
Key Features of Our Voltage Drop Calculator
- Support for multiple wire materials (copper, aluminum, silver, etc.)
- DC and AC circuit calculations (single and three phase)
- Multiple wire size units (AWG, inches, millimeters)
- Length units in feet and meters
- Real-time calculation updates
- Professional-grade accuracy
- Mobile-friendly responsive design
- Free to use with no registration
- Custom resistivity input
- Percentage voltage drop calculation
Professional Applications
- Electrical system design and planning
- Wire sizing for electrical installations
- Power distribution system analysis
- Renewable energy system design
- Industrial electrical installations
- Residential and commercial wiring
- Automotive electrical systems
- Telecommunications infrastructure
- Electrical code compliance
- Troubleshooting voltage issues
Voltage Drop Standards
Understanding voltage drop limits and standards:
- NEC (National Electrical Code): 3% for branch circuits, 5% total
- IEC 60364: 4% for lighting circuits, 5% for other circuits
- BS 7671 (UK): 4% for lighting, 5% for other circuits
- AS/NZS 3000 (Australia): 5% maximum voltage drop
- Local electrical codes may vary
- Consider future load growth
- Account for temperature effects
- Include safety margins
Calculation Examples
Example 1: DC Circuit
Given: AWG 12 copper wire, 50 feet one-way (15.24 m), 10A current, 120V supply
One-way resistance: Rone-way =
1.72×10⁻⁸ × 15.243.31×10⁻⁶
= 0.0792 ΩVoltage drop: Vdrop = 2 × 10 × 0.0792 = 1.584V
Percentage drop: % =
1.584120
× 100 = 1.32%Example 2: AC Single Phase
Given: AWG 14 copper wire, 100 feet one-way (30.48 m), 15A current, 240V supply
One-way resistance: Rone-way =
1.72×10⁻⁸ × 30.482.08×10⁻⁶
= 0.252 ΩVoltage drop: Vdrop = 2 × 15 × 0.252 = 7.56V
Percentage drop: % =
7.56240
× 100 = 3.15%Tips for Using the Voltage Drop Calculator
- Always use one-way length for calculations
- Consider the highest expected current
- Account for temperature derating factors
- Use the correct wire material resistivity
- Check local electrical codes for limits
- Consider future expansion and load growth
- Round up to the next larger wire size if needed
- Verify calculations with multiple methods
- Consider voltage drop at peak loads
- Include all circuit components in calculations
Preguntas Frecuentes
La caída de tensión se calcula multiplicando la corriente por la resistencia del cable: V_caída = I × R. La resistencia del conductor depende de tres factores: resistividad del material, longitud y sección transversal, combinados como R = ρ × L / A. Para circuitos de CC el resultado es directo; para CA monofásica se multiplica por 2 (corriente de ida y vuelta) y para trifásica por √3. La calculadora gratuita de esta página maneja los tres tipos de corriente y permite ingresar el tamaño en AWG, pulgadas o milímetros. Use siempre la longitud de un solo sentido del tendido; la fórmula ya incluye el camino de retorno internamente. El porcentaje de caída, calculado como (V_caída / V_suministro) × 100, es lo que regulan la mayoría de códigos eléctricos.
La regla del 3% proviene de la recomendación del Código Eléctrico Nacional de EE.UU. (NEC) en los artículos 210.19 y 215.2: los circuitos derivados no deben superar el 3% de caída, y la suma de derivado más alimentador no debe pasar del 5%. En Europa la IEC 60364 permite 4% para iluminación y 5% para otros circuitos. España, mediante el REBT (ITC-BT-19), exige máximo 3% para alumbrado y 5% para otros usos en instalaciones interiores. Una caída excesiva hace que los motores se sobrecalienten, los drivers de LED parpadeen, los electrónicos se reinicien y las cargas resistivas pierdan rendimiento. Si supera estos límites, aumente la sección uno o dos calibres o acorte el tendido.
Después de calcular, elija un estándar en el menú Estándar de cumplimiento — NEC 3% derivado, NEC 5% total, IEC 4% iluminación, IEC 5% otros, o un porcentaje personalizado. La herramienta compara su caída porcentual calculada con ese límite y muestra una insignia verde de CUMPLE o roja de NO CUMPLE con las cifras exactas. Cuando un tendido no cumple, hace el dimensionado por usted: recorre las secciones AWG estándar (14, 12, 10, 8, 6, 4, 3, 2, 1, 1/0, 2/0, 3/0) usando la misma fórmula de resistencia, su material, longitud, corriente, tensión y fase, y recomienda el conductor más pequeño que lleva la caída dentro del límite. Así la calculadora pasa de ser una simple lectura de tensión a una ayuda de selección de conductor para tendidos largos, cargadores de coche eléctrico, fotovoltaica y bombas de pozo — sin tener que comparar a ojo el resultado con un límite de código recordado.
El cobre tiene aproximadamente un 61% menos de resistividad que el aluminio (1.72×10⁻⁸ frente a 2.82×10⁻⁸ Ω·m), por lo que para el mismo calibre produce mucha menos caída de tensión. Sin embargo, el aluminio pesa un tercio y cuesta un tercio del cobre, lo que importa en acometidas largas y alimentadores de servicio. El compromiso: el aluminio requiere subir aproximadamente dos calibres AWG para igualar la ampacidad y resistencia del cobre, así que un alimentador de 4 AWG cobre se convierte típicamente en 2 AWG aluminio. Para tendidos de más de 30 metros con corrientes elevadas, el aluminio suele ganar en coste total instalado a pesar del conductor mayor. Use siempre conectores y terminales aprobados para aluminio (marcados AL/CU) para evitar fallos por corrosión galvánica.
Esta calculadora calcula la resistencia de un solo sentido R_un_sentido = ρ × L / A, y luego aplica un multiplicador explícito por tipo de fase para que el cálculo coincida con los ejemplos resueltos de esta página. Para CC y CA monofásica, V_caída = 2 × I × R_un_sentido — el factor 2 considera la corriente que va por un conductor y vuelve por el neutro o conductor de retorno. Para CA trifásica equilibrada, V_caída = √3 × I × R_un_sentido, que proviene de la relación de tensión línea-línea (las tres corrientes comparten el retorno, así que no hay duplicación, pero la caída línea-línea es √3 veces la caída por fase). Estas son las fórmulas puramente resistivas; para motores y cargas inductivas en tendidos largos, un modelo más completo añade reactancia: V_caída = k × I × (R·cosφ + X·senφ) × L, donde φ es el ángulo del factor de potencia y X es la reactancia.
La resistividad del cobre aumenta aproximadamente 0,393% por °C y la del aluminio 0,403% por °C por encima de la referencia de 20°C. Un conductor de cobre operando a 75°C — el límite típico del aislamiento THW o XLPE 750 — tiene unas 21,6% más de resistencia que su valor tabulado a 20°C. Esto significa que la caída real en un circuito a plena carga es notablemente peor que el cálculo nominal. Para un dimensionado preciso, use la resistividad a temperatura real de operación o aplique un factor: multiplique la caída nominal por 1,05 a 1,20 según el aislamiento y condiciones ambientales. El REBT y la IEC 60364 incluyen factores de corrección por temperatura ambiente y agrupamiento que penalizan la ampacidad cuando varios conductores comparten una canalización.
Ingrese siempre la longitud de un solo sentido — la distancia desde la fuente hasta la carga por un único conductor. La fórmula de la calculadora multiplica internamente por 2 para CC y CA monofásica para considerar el conductor de retorno por el neutro. Para sistemas trifásicos con carga equilibrada y sin corriente por el neutro, se usa la longitud de un solo sentido sin doblar, porque las tres corrientes de fase se anulan en el punto neutro. La confusión sobre esto es uno de los errores más comunes en presupuestos eléctricos: introducir 60 m para un tendido real de 30 m duplica la caída calculada y lleva a sobredimensionar conductores y desperdiciar material. Ante la duda, mida el recorrido real de la canalización más un 10% por curvas y holgura.
Las cargas reales de CA toman corriente que no está perfectamente en fase con la tensión. El factor de potencia (cosφ) reduce la componente resistiva pero añade una componente reactiva. La fórmula trifásica completa es V_caída = √3 × I × L × (R·cosφ + X·senφ), donde R y X son valores por metro de tablas del fabricante. Para motores con FP = 0,8 en retraso, el término reactivo puede añadir un 10-30% adicional a la caída calculada solo con R, especialmente en conductores grandes donde la reactancia domina sobre la resistencia. Para secciones de 50 mm² (≈1/0 AWG) y superiores, incluya siempre la reactancia de las tablas del fabricante de cable en lugar de basarse solo en la resistencia óhmica.
Las tablas de ampacidad indican el mínimo para evitar daños por calor en el aislamiento, pero la caída de tensión es una restricción independiente que a menudo dicta un conductor mayor en tendidos largos. Escenario común: un circuito de 20 A tendido a 45 m en cobre de 12 AWG (2,5 mm²) produce ~6% de caída a plena carga — muy por encima del 3% recomendado, aunque el 12 AWG aguante 20 A. Subir a 10 AWG (4 mm²) reduce la caída a ~3,7%, y a 8 AWG (6 mm²) a ~2,3%. Regla práctica: por cada 30 metros adicionales más allá de los primeros 30, suba un paso de calibre. Para fotovoltaica, cargadores de coche eléctrico y bombas de pozo donde las cargas continuas funcionan durante horas, los conductores subdimensionados cuestan energía perdida cada día.
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