Calcula la caída de tensión en cables a partir de la carga, la distancia de ida, el sistema y el calibre. Compara el resultado con tu criterio de diseño y comprueba también ampacidad, protección y terminales.
Como referencia general del NEC se usan el 3 % en el ramal y el 5 % combinado con el alimentador. Son recomendaciones en sus notas informativas; los requisitos particulares del equipo y del reglamento local deben comprobarse por separado.
En AC: ΔV ≈ k × L × I × (R cos φ + X sen φ) / 1000, con L en metros y R, X en Ω/km. k = 2 para monofásico y √3 para trifásico equilibrado. En DC se usa resistencia, sin reactancia.
Cómo usar la calculadora y revisar el resultado
- Define el circuito: selecciona AC monofásico, AC trifásico equilibrado o DC. En trifásico utiliza tensión entre fases. Introduce la corriente de operación o una potencia y su factor de potencia; HP sin eficiencia no sustituye la selección normativa de un motor.
- Introduce la distancia de ida: no sumes el retorno. Para varias cargas, escribe la distancia acumulada desde el tablero de cada una; por ejemplo, 15, 30 y 45 m.
- Revisa las condiciones: material, calibre, canalización, aislamiento, terminales, temperatura ambiente y conductores portadores de corriente. El criterio de caída debe corresponder al tramo y a la norma aplicable.
- Comprueba el conjunto: caída, ampacidad utilizable, protección y conductor de puesta a tierra. El estado de caída de un tramo no acredita el cumplimiento integral de la instalación. Conserva los datos de entrada y verifica la memoria antes de entregarla.
Tabla de distancia máxima por calibre (3 % de caída)
Consulta la distancia aproximada por caída de tensión para cada calibre. Los valores están redondeados a metros enteros: confirma el límite con el resultado decimal de la calculadora antes de dimensionar.
Si alguna de estas cambia, el número cambia. Usa la calculadora de arriba con tus condiciones reales.
Estas tablas verifican distancia por caída, no autorización de uso del calibre. Una celda con metros no demuestra que el conductor admita esa carga ni su protección. Debes comprobar ampacidad, terminales y las limitaciones de protección para conductores pequeños, además de los requisitos particulares de tu instalación.
120 V monofásico
220 V monofásico
220 V trifásico
¿Tu tramo es más largo que lo que dice la tabla? Entonces necesitas subir de calibre o revisar el recorrido. Cambiar la tensión requiere rediseñar el sistema y comprobar la compatibilidad de los equipos. Si son varias cargas repartidas en un mismo ramal el cálculo es distinto y hay que hacerlo tramo por tramo.
Nota técnica: esta página es material de consulta y apoyo profesional, no sustituye el texto del código. Para diseño, construcción o inspección verifica la edición adoptada por la autoridad competente, las modificaciones locales, la clasificación de terminales y equipos, las instrucciones del fabricante y las condiciones reales de instalación.
DE LA TABLA A UNA DECISIÓN DE DISEÑO
Ejemplo: un taller de 220 V, 30 A y 60 metros
Un conductor puede cumplir por ampacidad y aun así superar la caída prevista. En este caso, 10 AWG admite la comprobación básica de corriente bajo los supuestos indicados, pero la longitud obliga a revisar un calibre mayor.
1. Define las condiciones
Representamos la carga equivalente del taller como 30 A no continuos, a 220 V monofásicos y 60 Hz, concentrada al final de un tramo de 60 m de ida. Conductores de cobre en tubería de acero, aislamiento y terminales marcados a 75 °C, ambiente de 30 °C, dos conductores portadores de corriente y factor de potencia de 0,85 en atraso. El criterio elegido para este tramo es 3 %.
No se incluyen arranques de motores, cargas intermedias ni caída aguas arriba. Si tu taller tiene esas condiciones, incorpóralas al proyecto.
2. Compara los calibres con los mismos datos
| Calibre Cu | Caída | Porcentaje | Tensión final aprox. | Criterio del 3 % |
|---|---|---|---|---|
| 10 AWG | 12,44 V | 5,65 % | 207,56 V | Supera el criterio |
| 8 AWG | 8,24 V | 3,74 % | 211,76 V | Supera el criterio |
| 6 AWG | 5,32 V | 2,42 % | 214,68 V | Cumple este criterio |
Resultado: de los calibres comparados, el 6 AWG es el de menor sección que queda por debajo del 3 %. En estas condiciones, su ampacidad de tabla a 75 °C es 65 A, pero eso no convierte la carga de 30 A en un circuito que necesite protección de 65 A. La protección se selecciona según la carga, el conductor, el equipo y las reglas aplicables.
Ver el cálculo numérico y las unidades
Para reproducir el resultado del módulo se emplean los valores de resistencia y reactancia de la Tabla 9 en Ω/1000 ft, sin mezclar unidades:
- 10 AWG: R = 1,20; X = 0,063.
- 8 AWG: R = 0,78; X = 0,065.
- 6 AWG: R = 0,49; X = 0,064.
60 m / 0,3048 = 196,8504 ft. Para 6 AWG: Zef = 0,49 × 0,85 + 0,064 × √(1 − 0,85²) = 0,450214 Ω/1000 ft.
ΔV ≈ 2 × 196,8504 × 30 × 0,450214 / 1000 = 5,3175 V. Porcentaje = 5,3175 / 220 × 100 = 2,4170 %, que se muestra como 2,42 %.
La Tabla 9 usa valores tabulados a 75 °C. Recalcular con los valores redondeados en Ω/km puede dar una pequeña diferencia; mantén un mismo sistema de unidades. La temperatura ambiente de 30 °C se utiliza aquí en la comprobación de ampacidad, no como temperatura del conductor para la resistencia.
Repetir el ejemplo en la calculadora original
- Escribe carga 30 A y distancia 60 m. Deja sin marcar carga continua.
- Elige AC monofásico, 220 V, cobre y límite del 3 %.
- En condiciones de instalación: acero, aislamiento de 75 °C, terminales de 75 °C, ambiente de 30 °C, dos conductores agrupados y factor de potencia de 0,85.
- Calcula primero con 10 AWG; luego cambia a 8 AWG y a 6 AWG, pulsando Calcular cada vez.
Lectura del resultado: compara siempre el porcentaje con el criterio seleccionado. En este ejemplo, 3,74 % supera el 3 %, aunque aparezca una nota genérica de cumplimiento. El 2,42 % corresponde únicamente al tramo estudiado; aún debes sumar la caída aguas arriba cuando evalúes el recorrido completo.
Ya tienes el calibre por distancia. Completa la selección.
Comprueba temperatura, agrupamiento y terminales con los datos reales de tu instalación.
¿Qué es la caída de tensión o voltaje?
Es la diferencia de tensión que aparece a lo largo del recorrido entre la alimentación y la carga al circular corriente por la impedancia del circuito. Se expresa en voltios o como porcentaje de una tensión de referencia definida.
No es lo mismo que una pérdida de energía. La resistencia produce pérdidas de potencia por efecto Joule, proporcionales a I²R; en corriente alterna, la reactancia también interviene en la caída de tensión. Ambos efectos se relacionan, pero se calculan y se expresan con magnitudes distintas.
¿Cuál es la diferencia entre caída de tensión y caída de voltaje?
En este contexto son dos nombres para el mismo fenómeno. Tensión y voltaje expresan diferencia de potencial y se miden en voltios. No necesitas aplicar fórmulas distintas por usar uno u otro término.
¿Cómo se calcula la caída de tensión o voltaje en cables? ¿Cuáles son las fórmulas?
Para estimaciones en régimen permanente, con la carga al final del tramo y factor de potencia en atraso, se utiliza la componente longitudinal de la caída:
| Sistema | Expresión aproximada |
|---|---|
| AC monofásico | ΔV ≈ 2 × L × I × (R cos φ + X sen φ) / 1000 |
| AC trifásico equilibrado | ΔV ≈ √3 × L × I × (R cos φ + X sen φ) / 1000 |
| DC, ida y retorno iguales | ΔV = 2 × L × I × RDC / 1000 |
| Porcentaje | ΔV % = 100 × ΔV / Vreferencia |
Unidades: L es la distancia de ida en metros; I, amperios; R y X, Ω/km. Si empleas Ω/1000 ft, introduce L en pies. Para trifásico, utiliza tensión entre fases como referencia. No dupliques la longitud de ida: el factor 2 ya representa ida y retorno en monofásico y DC.
AC y DC usan datos distintos. La Tabla 9 del Capítulo 9 aporta resistencia en AC y reactancia para las condiciones indicadas en su encabezado; la Tabla 8 incluye resistencia en DC. También pueden emplearse datos del fabricante compatibles con el cable y su temperatura. No uses reactancia de AC para calcular DC en régimen permanente.
El término R cos φ + X sen φ es una impedancia efectiva para esta aproximación; no es el módulo √(R² + X²). Para cargas con factor de potencia adelantado, sistemas desequilibrados o arranques, hace falta revisar el modelo. Las cargas repartidas se calculan tramo por tramo con la corriente que circula por cada sección.
Ejemplo de cálculo de caída de tensión o voltaje
Ejemplo residencial de 120 V y 1800 W: suponemos una carga resistiva con factor de potencia 1, al final de 20 m de recorrido, con conductor de cobre 10 AWG en tubería de acero.
| Voltaje (V) | 120 VAC, monofásico |
| Carga (P) | 1800W |
| Distancia (L) | 20 m |
| Tamaño del conductor | 10 AWG |
| Material del conductor | Cobre |
| Material de la canalización | Acero |
I = 1800 / 120 = 15 A. Usando R = 3,9 Ω/km a 75 °C y cos φ = 1, la componente reactiva de la expresión es cero. Por tanto: ΔV ≈ 2 × 20 × 15 × 3,9 / 1000 = 2,34 V; ΔV % = 1,95 %; tensión final aproximada = 117,66 V.
El factor de potencia 1 es un supuesto de esta carga resistiva, no una característica de todas las viviendas. El redondeo de la tabla métrica explica pequeñas diferencias frente a una calculadora que convierta los valores en Ω/1000 ft. Para una comparación de calibres, consulta el ejemplo del taller.
¿Cuáles son las causas de la caída de tensión?
- Longitud: aumenta la impedancia del recorrido.
- Corriente: una carga mayor produce más caída para la misma impedancia.
- Sección, material y temperatura: cambian la resistencia del conductor.
- Canalización y disposición: afectan los parámetros del circuito en AC.
- Conexiones deterioradas: pueden añadir resistencia localizada y calentamiento.
Puede existir una caída excesiva sin sobrecarga térmica: precisamente eso muestra el caso del taller. Un bajo voltaje ya presente en la fuente es otro problema y no se identifica solamente mirando el calibre del ramal.
¿Por qué ocurre la caída de tensión o voltaje?
Porque los conductores y las conexiones no tienen impedancia nula. En AC, la relación fasorial entre tensión, corriente e impedancia determina el comportamiento del circuito. Para un mismo trazado, reducir corriente o impedancia suele reducir la caída; el efecto concreto depende también del factor de potencia.
¿Cuáles son los efectos de una caída de tensión o voltaje altos?
Dependen de la carga. Una resistencia fija entrega menos potencia cuando disminuye su tensión. Algunos equipos electrónicos intentan mantener potencia y aumentan corriente dentro de su rango de funcionamiento. Los motores pueden perder capacidad de arranque o presentar calentamiento, según la carga y la magnitud y duración de la subtensión. No es correcto afirmar que todo equipo siempre consumirá más energía.
¿Cuáles son los síntomas en un sistema eléctrico?
Iluminación que cambia al conectar cargas, dificultad de arranque o reinicios pueden justificar una revisión. Ninguno demuestra por sí solo que el cable sea pequeño: también pueden intervenir la fuente, conexiones, fallas de neutro o el propio equipo. Una conexión caliente o deteriorada requiere diagnóstico, no aumentar la protección.
¿Cómo identificar una caída de tensión alta?
Compara tensión en el origen y en la carga bajo condiciones de operación equivalentes, registra la corriente y contrasta con el cálculo. Distingue la variación del suministro de la caída en el tramo. Un valor de 108 V en una red nominal de 120 V no demuestra, por sí solo, una caída del 10 % en el cable: debes conocer la tensión real en su origen.
¿Cómo se mide la caída de tensión en un circuito eléctrico?
La verificación debe realizarla personal competente con instrumentos y procedimientos adecuados a la instalación. Se registran la tensión y la corriente en condiciones de carga representativas; las lecturas de origen y destino deben ser simultáneas o corresponder a una fuente y una carga estables.
La diferencia entre magnitudes RMS sirve como aproximación práctica de regulación bajo esas condiciones. Un análisis de AC más preciso puede requerir magnitudes fasoriales y registro de eventos, especialmente durante arranques o con desequilibrio. Medir sin carga no permite evaluar la caída asociada a la corriente de operación.
¿Cómo solucionar un problema de caída de tensión o voltaje?
Primero identifica dónde se origina. Si está en una conexión defectuosa, corrige esa conexión; si está aguas arriba, revisa la alimentación; si corresponde a la impedancia del recorrido, compara secciones y trazados. En el taller del ejemplo, pasar de 10 a 6 AWG reduce la caída calculada de 5,65 % a 2,42 % manteniendo carga y longitud.
Cuando existen varias luminarias o tomas repartidas, cada tramo transporta una corriente distinta. Usa el cálculo por tramos o la guía de caída de tensión con cargas distribuidas; concentrar todas las cargas al final cambia el modelo.
¿Cómo se puede reducir la caída de tensión en una instalación eléctrica?
- Aumentar la sección cuando el cálculo lo justifique.
- Acortar el recorrido o acercar un tablero a las cargas dentro de un rediseño.
- Dividir cargas entre circuitos correctamente dimensionados.
- Corregir conexiones y problemas de suministro identificados.
Elevar la tensión o añadir un regulador no sustituye la corrección de una conexión peligrosa ni autoriza sobrecargar un conductor. Esas soluciones requieren verificar equipos, protecciones y el sistema completo.
¿Cuál es la caída de voltaje máxima permitida?
Depende del tramo, la norma adoptada y el equipo. No existe un porcentaje universal que se pueda trasladar sin más a cualquier país o instalación.
- NEC: las notas informativas de 210.19 y 215.2 ofrecen criterios generales de eficiencia del 3 % en el tramo y 5 % combinado de alimentador y ramal. No equivalen a una obligación general para todos los circuitos. Otros artículos y las instrucciones del equipo pueden establecer requisitos específicos. Consulta la explicación técnica de Schneider Electric.
- Colombia: el RETIE, Libro 3, Resolución 40284 de 2026, Título 26, literal f, establece 3 % para la acometida, calculado en el dispositivo de corte, y 5 % para alimentadores y ramales a carga plena de diseño. No confundas ese alcance con afirmar que todo ramal tiene por sí mismo un límite obligatorio del 3 %. Verifica las disposiciones aplicables a tu proyecto y la NTC 2050 correspondiente.
- México: la NOM-001-SEDE-2012 incluye criterios del 3 % y 5 % en notas de 210-19 y 215-2. Distingue las notas de las disposiciones obligatorias y de los requisitos particulares.
Para España y otros países, consulta el reglamento local y el tipo de instalación; no extrapoles los porcentajes NEC. El límite seleccionado en una calculadora es un dato de entrada, no una determinación automática del requisito legal de tu proyecto.
Del cálculo de un tramo al diseño del proyecto
Si ya resolviste la caída, el siguiente paso es comprobar que conductor, protección, puesta a tierra y canalización funcionen como un conjunto. Si tienes varios circuitos y tableros, organiza las cargas y el diseño en EA Proyectos.
UN CONDUCTOR
Verifica su ampacidad
Revisa ambiente, agrupamiento, aislamiento y terminales.
Abrir Ampacidad →VARIOS CIRCUITOS
Continúa en EA Proyectos
Revisa la caída de tensión junto con las cargas, conductores y protecciones de tus tableros. Consulta los ejemplos de cuadro de cargas y diagrama unifilar.
Abrir EA Proyectos →Completa los datos en el módulo elegido. Para consultar acceso, funciones y límites, revisa los planes de ElectricAplicada.
Preguntas frecuentes
¿La distancia se escribe de ida o de ida y vuelta?
De ida, desde la fuente hasta la carga. En monofásico y DC el factor 2 ya contempla el retorno. Duplicar también la distancia duplica indebidamente la caída calculada.
¿Cumplir el 3 % garantiza que el cable esté bien dimensionado?
No. También deben comprobarse ampacidad corregida, terminales, protección, puesta a tierra, canalización y requisitos del equipo. Además, revisa la caída aguas arriba para evaluar el recorrido completo.
¿Qué calibre corresponde a 30 A, 220 V y 60 metros?
En el ejemplo de esta página, con cobre, AC monofásico, tubería de acero, factor de potencia 0,85 y los demás supuestos indicados, el 6 AWG da aproximadamente 2,42 %. No uses ese calibre como respuesta universal si cambian las condiciones.
¿La caída de tensión se calcula igual en AC y DC?
No. En DC se usa la resistencia del circuito. En AC intervienen resistencia, reactancia y factor de potencia; para trifásico equilibrado también cambia el factor geométrico de la fórmula.
¿Por qué una tabla y la calculadora pueden mostrar una pequeña diferencia?
Por redondeo de resistencias, reactancias, unidades y resultados, o porque las condiciones no son las mismas. Compara material, canalización, temperatura de referencia, factor de potencia, corriente y longitud antes de atribuir la diferencia a un error.
Referencias del cálculo: NEC/NFPA 70, Capítulo 9, Tablas 8 y 9; Tabla 310.16; 110.14(C); 240.4(D). Los resultados del ejemplo se contrastaron con la calculadora pública de ElectricAplicada el 16 de septiembre de 2026. El esquema es una explicación del circuito, no una captura de la interfaz.