Calculadora de caída de tensión

La caída de tensión mide cuánta presión eléctrica se pierde entre la fuente y la carga a lo largo de un tramo de cable. En cableado DC solar y off-grid, una caída excesiva hace que baterías e inversores vean menos tensión de la esperada: los cargadores rinden peor, las cargas se apagan y baja la eficiencia.

Esta calculadora estima la caída DC en cable de cobre usando la corriente en amperios, la tensión del sistema, la longitud unidireccional del cable y el calibre AWG. Duplica la longitud unidireccional para la ida y vuelta (conductores positivo y negativo) y muestra la caída en voltios, porcentaje y tensión en la carga.

Úsela para comprobar un tramo existente o comparar calibres antes de comprar cable. Para selección automática de AWG según ampacidad y caída máxima, use la calculadora de calibre de cable. Muchos instaladores apuntan a un 3 % o menos en tramos DC críticos.

Cómo funciona esta calculadora

1. Introduzca la corriente de carga en amperios: el consumo DC continuo del circuito (array al controlador, controlador a batería o batería a inversor).
2. Introduzca la tensión del sistema en la fuente (p. ej. 12, 24 o 48 V de batería o array).
3. Introduzca la longitud unidireccional del cable en pies de la fuente a la carga (no el total ida y vuelta: la herramienta lo duplica).
4. Seleccione el AWG del cable. Los valores de resistencia usan Ω de cobre DC estándar por 1.000 ft a unos 20 °C.
5. Caída de tensión = 2 × amperios × resistencia por pie × pies unidireccionales. Caída % = (caída V ÷ V del sistema) × 100.

Relaciones básicas de caída de tensión

Caída V = 2 × I × R/pie × longitud (unidireccional) | Caída % = (Caída V ÷ V del sistema) × 100 | V en carga = V del sistema − Caída V

La corriente a través de la resistencia crea una pérdida de tensión. Como los circuitos DC necesitan conductores de ida y vuelta, la longitud efectiva es el doble de la distancia unidireccional. El porcentaje de caída normaliza la pérdida respecto a la tensión del sistema: un 3 % en un circuito de 12 V son solo 0,36 V, pero un 3 % en 48 V son 1,44 V; el objetivo en porcentaje suele ser similar aunque los voltios absolutos difieran.

Fórmulas que usa esta herramienta

• Usa la resistencia DC por 1000 ft del AWG seleccionado.
• Caída de tensión = 2 × amperios × resistencia × longitud unidireccional (ida y vuelta).
• Caída % = (voltios de caída ÷ voltios del sistema) × 100.

Ejemplo resuelto: 10 A a 12 V, 25 ft

Una carga de 10 A en un sistema de 12 V usa cobre 10 AWG con un tramo unidireccional de 25 ft de batería a carga.

1. Resistencia 10 AWG ≈ 1,21 Ω por 1.000 ft → 0,00121 Ω por pie por conductor.
2. Caída V = 2 × 10 A × 0,00121 × 25 ft ≈ 0,61 V ida y vuelta.
3. Caída % = 0,61 ÷ 12 × 100 ≈ 5,1 % — por encima del objetivo habitual del 3 %; considere 8 AWG o un tramo más corto.
4. Tensión en carga ≈ 12 − 0,61 = 11,39 V con 10 A completos.

Consejos prácticos

• Mida la longitud unidireccional siguiendo el recorrido real del cable, no la distancia en línea recta.
• Una tensión de sistema mayor (24 V o 48 V) reduce los amperios para la misma potencia y suele reducir el porcentaje de caída.
• Terminales, fusibles y conectores subdimensionados añaden resistencia no modelada aquí: mantenga los tramos ordenados y con el par de apriete correcto.
• Los tramos de array solar a MPPT suelen apuntar a ≤3 % de caída; algunos diseñadores usan ≤2 % en tramos largos de 12 V.
• Si la caída % es alta, suba de calibre AWG o acerque el equipo antes de aceptar pérdida de potencia.

Preguntas frecuentes

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