La caída de tensión es uno de los cálculos más importantes en una instalación eléctrica. Si eliges un cable demasiado delgado para una distancia larga, el motor recibirá menos voltaje del necesario, lo que provoca sobrecalentamiento, menor rendimiento y, a largo plazo, quema del equipo.
Respuesta rápida: para calcular la caída de tensión en un motor monofásico usa la fórmula ΔV = (2 × ρ × I × L) / S, donde ρ es la resistividad del conductor (0.0172 para cobre), I la corriente del motor, L la distancia en metros y S la sección en mm². El resultado no debe superar el 3% del voltaje nominal según la Norma NEC. Si no quieres hacerlo a mano, nuestra calculadora de caída de tensión lo resuelve en segundos.
¿Qué es la caída de tensión?
Cuando la corriente eléctrica fluye a través de un conductor, encuentra resistencia. Esta resistencia provoca una pérdida de voltaje a lo largo del cable. A este fenómeno se le llama caída de tensión (o caída de voltaje).
La Norma NEC (National Electrical Code) establece que la caída de tensión en un circuito de rama no debe superar el 3% del voltaje nominal.
La fórmula para circuitos monofásicos
Para un circuito monofásico, la fórmula es:
ΔV = (2 × ρ × I × L) / S
Donde:
- ΔV = Caída de tensión (Voltios)
- ρ = Resistividad del conductor (0.0172 Ω·mm²/m para cobre)
- I = Corriente del circuito (Amperios)
- L = Longitud del conductor (metros, solo la ida)
- S = Sección transversal del conductor (mm²)
El factor 2 se debe a que la corriente recorre el conductor dos veces: en la ida (fase) y en el regreso (neutro).
Ejemplo práctico paso a paso
Supongamos que tienes un motor de 5 HP conectado a 220V monofásico con cobre, a una distancia de 40 metros del tablero.
Paso 1: Determinar la corriente del motor
Para un motor de 5 HP a 220V monofásico, la corriente aproximada es de 23 Amperios (puedes verificarlo en la placa del motor).
Paso 2: Establecer la caída máxima permitida
ΔV_max = 220V × 3% = 6.6 V
Paso 3: Calcular la sección mínima requerida
Despejando S de la fórmula:
S = (2 × 0.0172 × 23 × 40) / 6.6
S = (31.744) / 6.6
S = 4.81 mm²
Paso 4: Seleccionar el calibre AWG
Con un requerimiento de 4.81 mm², buscamos en la tabla el calibre inmediato superior:
| Calibre | Sección (mm²) | Amp. Máx. (NEC) |
|---|---|---|
| 10 AWG | 5.26 mm² | 30 A |
| 8 AWG | 8.37 mm² | 40 A |
El 10 AWG (5.26 mm²) cubre el requerimiento de 4.81 mm² y su capacidad de 30A supera los 23A del motor. ✅
Importante: el calibre debe cumplir dos criterios a la vez: la sección mínima por caída de tensión Y la ampacidad (que el cable soporte la corriente del motor). En distancias cortas, la ampacidad suele mandar; en distancias largas, la caída de tensión. Consulta la tabla completa de calibres AWG con su amperaje para verificar ambos.