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CalcMax

Calculadora de calibre de cable

Intervalo: 0 V – 1.000.000 V

Intervalo: 0 A – 100.000 A

Intervalo: 0,00 m – 100.000 m

Intervalo: 0,01 – 100

Resultado

12 AWG

Calibre recomendado

Sección necesaria
2,9985 mm²
Sección del calibre elegido
3,3088 mm²
Caída de tensión
6,25 V
Caída en porcentaje
2,72 %

Esta calculadora de calibre de cable recibe la tensión de alimentación, la corriente, la longitud de ida y la caída de tensión que estás dispuesto a aceptar, y responde con el conductor normalizado más fino que se queda dentro de ese límite. El método es la fórmula de la caída de tensión girada: el problema de dimensionar un cable es la misma relación despejada para la sección en lugar de para los voltios. Lo que vuelve es un calibre, porque los tamaños del hilo de cobre son una serie discreta y no un continuo en el que puedas pedir el diámetro que quieras, así que se dan dos números: la sección que el tramo necesita como cifra continua y la sección del calibre que se puede comprar de verdad, que siempre es algo mayor. El límite se escribe normalmente como un porcentaje de la alimentación, con el 3 por ciento como cifra habitual para un circuito derivado. Esta página dimensiona para una de las dos cosas que un cable tiene que sobrevivir. No modela la intensidad admisible, la corriente que permiten el aislamiento y la forma de instalación, porque ninguna de las entradas que la deciden está en el formulario; una selección real toma el más grueso de los dos, y la última columna de la tabla de referencia es solo la cifra limitada por la caída. El mismo circuito es el valor por defecto de la calculadora de caída de tensión, donde un conductor de 2,5 mm² sale en un 3,60 por ciento, justo fuera de la banda recomendada, mientras que el AWG 12 que se recomienda aquí se queda en un 2,72 por ciento, dentro.

Calibre de cable estadounidense: sección, resistencia y corriente limitada por la caída

AWGSección (mm²)Resistencia (Ω/km)Corriente máxima (A), limitada por la caída
200.517633.3093.5
180.82320.9485.5
161.308713.1748.7
142.08098.28613.9
123.30885.21122.1
105.26123.27735.1
88.36562.06155.8
613.30181.29688.7
421.15060.815141.1
326.67050.646177.9
233.63080.513224.3
142.40770.407282.9
053.47510.322356.7

Todas las filas mantienen fijas las condiciones en 230 V, una caída permitida del 3 por ciento y un tramo de 30 metros de ida, y solo cambian el conductor, así que la última columna es la aritmética de esta propia página ejecutada trece veces: la corriente con la que cada calibre agota justo el presupuesto de 6,9 V. Los números de calibre van al revés —el AWG 20 son 0,5176 mm² y el AWG 0 son 53,4751 mm², y bajar tres números de calibre duplica la sección, y por eso las secciones son irregulares en lugar de redondas—. El caso por defecto cae en la fila del AWG 12, cuyos 22,1 A quedan justo por encima de los 20 A escritos. Lee la última columna como un límite de caída de tensión y no como un valor de intensidad admisible: el AWG 0 responde 356,7 A aquí, mientras que un conductor de cobre de 1/0 con aislamiento de 75 °C en un tubo se limita normalmente a unos 150 A, y una selección real toma el menor de los dos.

Secciones métricas en el mismo tramo de 230 V, 3 por ciento y 30 m

Sección (mm²)Resistencia (Ω/km)Corriente máxima (A), limitada por la caída
1.511.49410
2.56.89716.7
44.3126.7
62.87440
101.72466.7
161.078106.7
250.69166.8

El mismo cálculo para las secciones métricas nominales que compra la mayor parte del mundo, de 1,5 mm² a 25 mm². Las dos tablas se leen en paralelo: 2,5 mm² lleva 16,7 A con este criterio mientras que el AWG 12 lleva 22,1 A, porque el AWG 12 son 3,31 mm² y la sección métrica más cercana a él es 4 mm². Por eso una recomendación expresada en AWG no se traduce al número métrico más próximo: las dos series no comparten sus escalones, y 2,5 mm² es justo la sección que sale un pelo demasiado fina para el tramo por defecto. Igual que en la tabla de arriba, la columna de corriente es un límite de caída de tensión solo, y la intensidad admisible de cada sección es una pregunta aparte que esta página no responde.

Fórmula

A = 2 × L × I × ρ ÷ ΔV, donde ΔV = V × maxDropPercent ÷ 100 y la ρ del cobre es 0,0172414 Ω·mm²/m a 20 °C

L
La longitud de ida del tramo, en metros o en pies: la distancia de la alimentación a la carga, no el total de cobre del circuito. Es la casilla que se equivoca sin parecer equivocada: un tramo de 30 metros contiene 60 metros de conductor, porque la corriente va y vuelve, y el 2 que encabeza la expresión es ese hecho escrito. Escribe 60 en lugar de 30 y todas las cifras de la página se duplican, y la respuesta sigue pareciendo nada más que un cable algo largo
I
La corriente que consume la carga, en amperios. La llevan los dos conductores, así que multiplica la resistencia del bucle entero y no la mitad. La sección necesaria es directamente proporcional a la corriente, y por eso un mismo tramo tiene que ser más grueso para una carga mayor, y por eso la corriente se calcula antes, a partir de la potencia, con la calculadora de vatios a amperios
ΔV
La caída de tensión que estás dispuesto a aceptar, en voltios, que es el porcentaje que escribes multiplicado por la tensión de alimentación. Está en el denominador, así que un límite más estricto exige más cobre: reducir a la mitad la caída permitida duplica la sección necesaria. Sobre una alimentación de 230 V, el 3 por ciento son 6,9 V; sobre una de 12 V ese mismo 3 por ciento son solo 0,36 V, y por eso los tramos de baja tensión necesitan conductores que parecen absurdamente grandes para la corriente que llevan
ρ
La resistividad del conductor: cobre recocido a 20 °C, 0,0172414 ohmios milímetro cuadrado partido por metro, que es el valor correspondiente al 100 por cien de conductividad de la International Annealed Copper Standard. El aluminio es unas 1,64 veces mayor, así que un conductor de aluminio del mismo tamaño deja caer alrededor de un sesenta por ciento más de voltios. La temperatura no está modelada, y un conductor caliente tiene más resistencia que la cifra de una tabla, así que lo que devuelve esta página es una cota inferior de la caída
2
Los dos conductores del bucle, ida y vuelta. No es un margen de seguridad ni un factor de corrección: dejarlo fuera divide la respuesta a la mitad, y el resultado sigue pareciendo del todo razonable. Los circuitos monofásicos y los de corriente continua lo necesitan; un circuito trifásico equilibrado es otra aritmética distinta con la raíz de tres dentro, y por eso la página no ofrece una casilla de tipo de suministro y le pide a un lector trifásico que divida la caída permitida antes de escribirla

Úsala siempre que haya que instalar un tramo y el conductor todavía se pueda elegir: dimensionar un circuito nuevo, ampliar uno existente, averiguar la sección mínima que necesita un tramo de baja tensión o comprobar si un cable que ya tienes en la estantería es lo bastante grueso antes de tenderlo. Es además la inversa de la calculadora de caída de tensión: aquella toma una sección que ya tienes y te dice lo que cae, esta toma la caída con la que estás dispuesto a vivir y te dice el conductor, y el mismo circuito escrito en las dos debería contar una historia coherente. El valor que hay que decidir antes de teclear es la caída permitida, porque es el criterio y no una medición, y es la única entrada sin respuesta física: el 3 por ciento es una convención, no una ley de la naturaleza

Ejemplos resueltos

  1. Los valores por defecto: 230 V, 20 A, 30 m de ida, 3 por ciento

    1. La caída permitida es el 3 por ciento de 230 V, es decir 6,9 V
    2. Sección necesaria: 2 × 30 × 20 × 0,0172414 / 6,9 = 2,9985 mm²
    3. El calibre más pequeño que llega a esa cifra es el AWG 12, que son 3,3088 mm²
    4. La caída con el calibre que comprarías de verdad: 2 × 30 × 20 × 0,0172414 / 3,3088 = 6,25 V, o un 2,72 por ciento

    Este es el mismo circuito con el que abre la calculadora de caída de tensión, y el par merece leerse junto: allí un conductor de 2,5 mm² ya está instalado y deja caer un 3,60 por ciento, justo pasado de la banda recomendada; aquí la respuesta es AWG 12 con un 2,72 por ciento, dentro. Dos milímetros y medio cuadrados se quedan por un pelo cortos para este tramo y el AWG 12 llega por un pelo, y esa es toda la razón de que tenga que existir una página que elige el conductor junto a otra que lo juzga. La cuarta y la quinta fila son la autocomprobación: la caída con el calibre realmente recomendado tiene que salir igual o por debajo del límite que escribiste, y aquí así ocurre.

  2. Un tramo de 12 V: 2 A en 3 metros, 3 por ciento

    1. La caída permitida es el 3 por ciento de 12 V, es decir 0,36 V
    2. Sección necesaria: 2 × 3 × 2 × 0,0172414 / 0,36 = 0,5747 mm²
    3. El calibre más pequeño que llega a esa cifra es el AWG 18, con 0,823 mm²
    4. La caída con AWG 18: 2 × 3 × 2 × 0,0172414 / 0,823 = 0,25 V, o un 2,09 por ciento

    Dos amperios es una corriente trivial y la respuesta sigue siendo AWG 18, que es más grueso de lo que la mayoría adivinaría para una carga de dos amperios. La razón está en la alimentación y no en la carga: el 3 por ciento de 12 V son 0,36 V, así que el tramo tiene un presupuesto absoluto de un tercio de voltio. Ese mismo 3 por ciento sobre una alimentación de 230 V son 6,9 V, diecinueve veces más sitio para que trabaje el mismo conductor, y por eso las instalaciones de baja tensión usan cable que parece sobredimensionado para la corriente que llevan.

  3. Un circuito de alumbrado largo: 230 V, 6 A, 40 m de ida

    1. La caída permitida son 6,9 V, los mismos que en el caso por defecto
    2. Sección necesaria: 2 × 40 × 6 × 0,0172414 / 6,9 = 1,1994 mm²
    3. El calibre más pequeño que llega a esa cifra es el AWG 16, con 1,3087 mm²
    4. La caída con AWG 16: 2 × 40 × 6 × 0,0172414 / 1,3087 = 6,32 V, o un 2,75 por ciento

    Un tercio de la corriente del caso por defecto y un tramo más largo, y la respuesta sigue siendo un conductor considerable: la longitud compensa de sobra la carga menor. Este es el caso que sorprende a quien dimensiona el cable solo por la corriente, y es la razón de que los circuitos de alumbrado de edificios grandes acaben más gruesos de lo que las lámparas sugerirían. La aritmética es la misma multiplicación de siempre: 40 metros a 6 amperios son 240 amperios metro, frente a 600 amperios metro del caso por defecto, así que la sección necesaria cae a menos de la mitad, pero no a nada pequeño.

  4. Un tramo de distribución de 24 V: 10 A en 4 metros

    1. La caída permitida es el 3 por ciento de 24 V, es decir 0,72 V
    2. Sección necesaria: 2 × 4 × 10 × 0,0172414 / 0,72 = 1,9157 mm²
    3. El calibre más pequeño que llega a esa cifra es el AWG 14, con 2,0809 mm²
    4. La caída con AWG 14: 2 × 4 × 10 × 0,0172414 / 2,0809 = 0,66 V, o un 2,76 por ciento

    Pon este caso junto al de 12 V y el patrón es claro: cinco veces la corriente y solo un tercio más de longitud, y sin embargo las dos respuestas están a dos pasos de calibre, mientras que los mismos 10 A sobre una alimentación de 230 V serían bastante más finos todavía. Lo que sigue la recomendación no es la corriente, sino la corriente por la longitud partida entre la tensión: 10 A en 4 metros a 24 V es una propuesta más ajustada que 2 A en 3 metros a 12 V, y AWG 14 contra AWG 18 es lo que cuesta esa diferencia.

  5. Sin corriente ninguna: el suelo de la serie y no un error

    1. Sin corriente, la sección necesaria es 2 × 30 × 0 × 0,0172414 / 6,9 = 0 mm²
    2. El calibre más pequeño que llega a cero es el más fino de la serie, el AWG 20
    3. El AWG 20 son 0,5176 mm², así que la sección recomendada no es cero aunque la necesidad sí lo sea
    4. Sin corriente no hay caída: 0 V y 0 por ciento

    La corriente cero es una entrada legítima y no un error —un circuito de control antes de conectar nada, o un tramo dimensionado antes de que exista su carga— y la página la responde en lugar de rechazarla. La respuesta es el suelo de la serie, AWG 20, y eso es una afirmación sobre la página y no sobre la práctica eléctrica: existen conductores más finos, y el cableado de señal pequeño se elige por motivos completamente distintos. Nada de la aritmética te elige un mínimo, y por eso el suelo práctico se trata en las limitaciones.

Limitaciones

La página dimensiona solo para la caída de tensión. No comprueba la intensidad admisible, la corriente que un conductor puede llevar de forma continua, y ese límite depende de la temperatura nominal del aislamiento, de cuántos conductores comparten un tubo, de la temperatura ambiente, de si el tramo va enterrado o al aire y de si está envuelto en aislante térmico: nada de eso son entradas aquí. La consecuencia es concreta: en la tabla de referencia, el AWG 0 sale a 356,7 A con la aritmética de esta página, mientras que ese mismo conductor de cobre de 1/0 en un tubo con aislamiento de 75 °C está limitado normalmente a unos 150 A. Una selección real usa el más grueso de los dos resultados, y en las secciones pequeñas suele ganar el de la intensidad admisible. Solo están cubiertos los circuitos monofásicos y de corriente continua de dos hilos, porque la expresión lleva el factor dos por los conductores de ida y vuelta; en un circuito trifásico equilibrado la caída es menor en la raíz de tres, así que un lector trifásico debería dividir el porcentaje permitido antes de escribirlo. El conductor es cobre a 20 °C, y el aluminio es unas 1,64 veces más resistivo, así que un tramo de aluminio del mismo tamaño deja caer alrededor de un sesenta por ciento más. La recomendación es el calibre normalizado más fino que satisface tu límite de caída y nada más: la resistencia mecánica, la sección mínima que algunas normas nacionales imponen a los circuitos de alumbrado al margen de la caída y cualquier margen para una carga futura mayor quedan fuera.

Preguntas frecuentes

¿Comprueba también la intensidad admisible del cable?
No, y es lo más importante que hay que saber de la página. La intensidad admisible es la corriente que un conductor puede llevar de forma continua, y depende de la temperatura nominal del aislamiento, de cuántos conductores comparten el tubo, de la temperatura ambiente y de la forma de instalación: nada de eso son entradas aquí. Lo que devuelve esta página es el conductor más fino que satisface tu límite de caída de tensión. La tabla de referencia muestra lo lejos que pueden quedar los dos criterios: el AWG 0 sale a 356,7 A con la aritmética de esta página, mientras que un conductor de cobre de 1/0 en un tubo con aislamiento de 75 °C está limitado normalmente a unos 150 A. Elige el más grueso de los dos resultados, y en las secciones pequeñas cuenta con que gane el de la intensidad admisible.
¿En qué se diferencia de la calculadora de caída de tensión?
Son la misma expresión leída en dos direcciones. La calculadora de caída de tensión toma una sección que ya tienes y te dice lo que deja caer; esta toma la caída que estás dispuesto a aceptar y te dice qué conductor comprar. Pasa el mismo circuito por las dos y deberían coincidir, y los valores por defecto de las dos páginas son a propósito ese mismo circuito: 2,5 mm² da un 3,60 por ciento en la otra página, justo fuera de la banda recomendada, mientras que el AWG 12 da un 2,72 por ciento aquí, dentro.
¿La longitud es la distancia de ida o el total?
La distancia de ida, de la alimentación a la carga. La expresión lleva un factor dos porque la corriente tiene que ir por un conductor y volver por el otro, así que el bucle contiene el doble de cobre del que medirías a lo largo del recorrido. Escribir la cifra del viaje completo duplica todos los resultados, y como la respuesta sigue siendo un número de calibre verosímil y no un error evidente, nada en la página te dirá que lo has hecho.
¿Puedo usarla para un circuito trifásico?
No directamente. En un circuito trifásico equilibrado la caída es menor en la raíz de tres, así que el mismo conductor se comporta mejor de lo que dice esta página. La página no tiene casilla de tipo de suministro a propósito: a diferencia de la calculadora de vatios a amperios, donde omitir la raíz de tres corrompe la respuesta que el lector busca, aquí solo escala el criterio, y un lector trifásico puede dividir el porcentaje permitido entre 1,732 antes de escribirlo y obtener el conductor correcto.
¿Por qué la respuesta es un número de calibre y no una sección?
Porque es lo que se puede comprar. La sección que el tramo necesita es una cifra continua —2,9985 mm² en el caso por defecto— y nadie la tiene en existencias. Los conductores vienen en una serie de tamaños normalizados, así que la página informa de las dos: la sección que necesitas y la sección del calibre normalizado más pequeño que llega al menos a esa cifra, que aquí es el AWG 12 con 3,3088 mm². La diferencia entre los dos números es el margen que te llevas gratis, y es también lo que hay que mirar al decidir si subir otro escalón.
¿Qué pasa cuando el tramo necesita más cobre que el AWG 0?
La página se niega en lugar de recomendar el calibre más grueso que tiene, y es deliberado: responder AWG 0 a un tramo que necesita 89,96 mm² sugeriría un conductor que no está ni de lejos a la altura, y esa respuesta parecería utilizable. El extremo fino se trata al revés: un tramo que necesita menos que un AWG 20 recibe simplemente AWG 20, porque el calibre más fino de la serie ya es generoso y no se gana nada nombrando un tamaño que la página no cubre. Un extremo puede redondearse hacia abajo sin peligro; el otro no.
¿Qué porcentaje debo escribir?
El 3 por ciento de la alimentación es la cifra habitual para un circuito derivado, y a veces se usa el 5 por ciento para un tramo que incluye la línea principal. Son convenciones y no física, la aritmética no sabe nada de ellas, y lo que fija el límite de verdad es el equipo del otro extremo: un motor con una tolerancia de tensión amplia funcionará con una caída mayor que un aparato electrónico, y algunas normas fijan sus propias cifras. Escribe el criterio con el que estés trabajando, porque esta casilla es la única entrada sin una respuesta física detrás.

Referencias

Calculadoras relacionadas

Calculadora de caída de tensiónCaída de tensión en un tramo de cable para una carga.Calculadora de la ley de OhmTensión, corriente y resistencia a partir de dos de ellas.Calculadora de vatios a amperiosCorriente a partir de potencia y tensión, en CC o CA.Calculadora de electricidadPotencia, tensión, corriente y resistencia, con dos datos.