Electricidad

1. Caída de tensión. Cálculo.
La caída de voltaje es como la pérdida de presión en una tubería de agua. La corriente
eléctrica fluye por el conductor como el agua en una cañería y crea una pérdida. La
pérdida es consecuencia de:
El diámetro del cable, cuanto más pequeño más pérdida.
El largo del cable. A mayor longitud del cable mayor caída de tensión.
El tipo de metal utilizado como conductor. A mayor resistencia del metal mayor
pérdida. El cobre y el aluminio son los metales comúnmente utilizados como
conductor siendo el cobre el de menor resistencia.
La caída de tensión es calculada utilizando la “Ley de Ohm”:
E = I x R
Dónde:
E es la caída de tensión [Volts]
I es la corriente que fluye por el conductor [Ampers)
R es la resistencia del conductor [Ohms]
Para circuitos monofásicos la fórmula es la siguiente:
Caída de tensión = Ampers X Resistencia del conductor cada 1000’ (300m) X distancia en
miles de pies X 2 cables.
Para circuitos trifásicos:
Caída de tensión = 0.866 X Ampers X Resistencia del conductor cada 1000’ (300m) X
distancia en miles de pies X 2 cables.
Luego deberá restar el resultado de la fórmula a la tensión de trabajo del controlador. La
resultante se debe encontrar dentro del rango de tensión admisible especificada por el
fabricante del controlador.
Dónde obtener la información?
Corriente [Ampers]: En el catálogo del controlador se encuentra información acerca del
consumo cuándo las válvulas se encuentran activadas.
Resistencia [Ohms]: información detallada a continuación.
Resistencia del conductor de cobre
American Wire Gauge (AWG)
[Ohms por 1000' (300m) de cable]
Sección del cable [AWG]
18 16 14 14/12* 14/10* 12 10 8
6.385 4.016 2.525 2.057 1.762 1.588 0.999 0.628
* 14/12 AWG es en el caso en que el cable de comando (positivo) es 14 AWG y el cable común es 12 AWG
o viceversa.
Sistema métrico
[Ohms por 100m de cable]
Sección del cable (mm2)
1.5 2.5 4
1.073 0.676 0.423

2. Caída de tensión del conductor de cobre
American Wire Gauge (AWG)
[Volts por 1000' (300m) de cable]
Consumo
(Ampers) 18 16 14 14/12* 14/10* 12 10 8
0.1 1.28 0.80 0.51 0.41 0.35 0.32 0.20 0.13
0.2 2.55 1.61 1.01 0.82 0.70 0.64 0.40 0.25
0.3 3.83 2.41 1.52 1.23 1.06 0.95 0.60 0.38
0.4 5.11 3.21 2.02 1.65 1.41 1.27 0.80 0.50
0.5 6.39 4.02 2.53 2.06 1.76 1.59 1.00 0.63
0.6 7.66 4.82 3.03 2.47 2.11 1.91 1.20 0.75
0.7 8.94 5.62 3.54 2.88 2.47 2.22 1.40 0.88
0.8 10.22 6.43 4.04 3.29 2.82 2.54 1.60 1.01
0.9 11.49 7.23 4.55 3.70 3.17 2.86 1.80 1.13
1 12.77 8.03 5.05 4.11 3.52 3.18 2.00 1.26
2 25.54 16.06 10.10 8.23 7.05 6.35 4.00 2.51
3 38.31 24.10 15.15 12.34 10.57 9.53 5.99 3.77
4 - 32.13 20.20 16.45 14.10 12.70 7.99 5.03
5 - 40.16 25.25 20.57 17.62 15.88 9.99 6.28
6 - 48.19 30.30 24.68 21.14 19.06 11.99 7.54
7 - - 35.35 28.79 24.67 22.23 13.98 8.79
8 - - 40.40 32.90 28.19 25.41 15.98 10.05
9 - - 45.45 37.02 31.72 28.58 17.98 11.31
10 - - 50.50 41.13 35.24 31.76 19.98 12.56
Sección del cable [AWG]
Sistema métrico
[Volts por 100m de cable]
La caída de tensión en el siguiente cuadro fue
calculada utilizando la ley de Ohm y es
teórica. Se recomienda contemplar en el
diseño del proyecto un margen de seguridad
como prevención.
Consumo
(Ampers) 1.50 2.50 4.00
0.1 0.21 0.14 0.08
0.2 0.43 0.27 0.17
0.3 0.64 0.41 0.25
0.4 0.86 0.54 0.34
0.5 1.07 0.68 0.42
0.6 1.29 0.81 0.51
0.7 1.50 0.95 0.59
0.8 1.72 1.08 0.68
0.9 1.93 1.22 0.76
1 2.15 1.35 0.85
2 4.29 2.70 1.69
3 6.44 4.05 2.54
4 8.58 5.41 3.38
5 10.73 6.76 4.23
6 12.87 8.11 5.08
7 15.02 9.46 5.92
8 17.16 10.81 6.77
9 19.31 12.16 7.62
10 21.45 13.51 8.46
Sección del cable (mm2)

3. Cálculo de sección de conductores
La sección del conductor necesaria para conectar una carga eléctrica con la fuente de
alimentación depende de:
1- La intensidad de corriente (amp.)
2- La caída de tensión admisible entre la fuente y la carga.
3- La longitud total del conductor.
4- La clase de conductor.
Para realizar el cálculo del conductor debe recordarse:
a- Que la resistencia de un conductor varía en proporción directa a su largo.
b- Que la resistencia varía en forma inversa a la sección del cable.
c- Que se multiplica por una constante que depende del tipo de material del
conductor.
Combinando estas consideraciones obtenemos que:
E = Caída de tensión admisible [Volt]
I = Corriente [Amper]
R = Resistencia [Ohm]
L = Largo del conductor [metros]
S = Sección en [mm2]
ƒ = Resistencia específica del material: cobre = 1/58; aluminio = 1/36.
L E
S = ƒ ------- R = -------
R I
Supongamos que debemos calcular un conductor de 400m. de largo para alimentar con
tensión de 24V un sistema de aspersión que consume 0.4A.
Suponiendo que se admite una caída de tensión de 4V, entre la fuente de energía y la
carga, hallamos que la resistencia total es:
E 4
R = ------- = ------- = 10 ohm
I 0.4
L = 400 x 2 = 800m. (vivo + neutro)
R = 8 ohm
Conductor de cobre = ƒ = 1/58 = 0,0173
L 800
S = ƒ ------- = 0,0173 x ------- = 1,384 mm2
R 10
Dividiendo este valor por dos, cada conductor, nos queda una sección de aproximadamente
0,692 mm2 cada uno, fase y neutro. Podemos entonces utilizar un cable 1x18AWG
(0,823mm2). Pero si quiere prever una futura ampliación del sistema debería utilizar una
sección superior como por ejemplo 1,5mm2 o 14AWG (2,08mm2).