Practique: caída de voltaje
Cada problema usa números nuevos, así practica el método en lugar de memorizar una respuesta.
Elija la respuesta: los calibres y valores salen de su libro del código.
Solución paso a paso
Fórmula
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| VD | Caída de voltaje en los conductores del circuito | V |
| K | Resistencia de un conductor de 1 cmil y 1 pie: 12.9 cobre, 21.2 aluminio | ohm-cmil/pie |
| I | Corriente de la carga | A |
| L | Longitud de un solo sentido, de la fuente a la carga | pies |
| CM | Área del conductor, Capítulo 9, Tabla 8 | cmil |
| R | Resistencia de CD por cada 1,000 pies, Capítulo 9, Tabla 8 | ohm |
Ejemplo resuelto
Una carga monofásica de 240 V consume 40 A. Está a 210 pies del tablero y se alimenta con conductores de cobre calibre 2 AWG. Usando K = 12.9, ¿cuál es la caída de voltaje?
- Fórmula monofásica: VD = 2 × K × I × L ÷ CM. El 2 cubre el conductor de ida y el de regreso.
- K para cobre: 12.9.
- Busque en el Capítulo 9, Tabla 8, el calibre 2 AWG: 66,360 cmil.
- VD = 2 × 12.9 × 40 × 210 ÷ 66,360 = 3.27 V.
Respuesta: 3.27 V
Caída de voltaje, explicado
Todo conductor tiene resistencia, así que la corriente pierde algo de voltaje antes de llegar a la carga. Los tramos largos y las cargas grandes pierden más. Con mucha caída, los motores se calientan, las luces bajan y los equipos electrónicos fallan.
La fórmula con K sale de la ley de Ohm. K es la resistencia de un conductor de un circular mil de área y un pie de largo, así que K × L ÷ CM es la resistencia de un cable. Los circuitos monofásicos tienen dos cables con corriente, por eso se multiplica por 2. Los trifásicos balanceados usan 1.732 (la raíz cuadrada de 3).
También puede usar directamente la resistencia del Capítulo 9, Tabla 8: VD = 2 × I × R × L ÷ 1,000, con R en ohms por cada 1,000 pies. Los dos métodos dan casi el mismo resultado; use el que pida la pregunta.
Los valores de 3% y 5% son notas informativas bajo la 210.19 y la 215.2. Son recomendaciones, no reglas obligatorias, salvo donde una sección como la 647.4(D) fija un límite obligatorio. Las preguntas del examen dicen qué porcentaje usar, muchas veces como especificación de la obra.
Cómo resolverlo en el examen
- Identifique si es monofásico (factor 2) o trifásico (factor 1.732), cobre (K = 12.9) o aluminio (K = 21.2), y la longitud de un solo sentido.
- Busque el área en circular mils del conductor en el Capítulo 9, Tabla 8.
- Calcule VD con la fórmula. Para el porcentaje, divida VD entre el voltaje de la fuente y multiplique por 100.
- Para hallar el calibre: VD permitida = porcentaje × voltaje. Luego CM = factor × K × I × L ÷ VD permitida. Escoja el primer calibre de la Tabla 8 con al menos esos circular mils.
- Revise que el calibre que escogió también tenga ampacidad suficiente para la carga.
Errores comunes
- Usar la longitud de ida y vuelta y además multiplicar por 2.
- Usar 2 en un circuito trifásico, o 1.732 en uno monofásico.
- Dividir entre 120 V o 277 V cuando piden el porcentaje de 240 V, 208 V o 480 V.
- Usar la K del cobre para un conductor de aluminio.
- Tomar el 3% como requisito de la NEC para todos los circuitos.
Consejos para el examen
- Escriba primero la fórmula con espacios en blanco y luego llene cada número. Así evita duplicar la longitud.
- Ponga una pestaña en el Capítulo 9, Tabla 8. Ahí están los circular mils y la resistencia que necesita.
Calculadora: caída de voltaje
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de caída de voltaje?
En monofásico, VD = 2 × K × I × L ÷ CM. En trifásico, VD = 1.732 × K × I × L ÷ CM, con K = 12.9 para cobre o 21.2 para aluminio y L la longitud de un solo sentido en pies.
¿La NEC exige una caída de voltaje máxima de 3%?
No, no para circuitos en general. El 3% para circuitos derivados y el 5% total son notas informativas, o sea recomendaciones. Algunas secciones, como la 647.4(D) para equipo electrónico sensible, sí fijan un límite obligatorio.
¿Qué valor de K uso en el examen de Texas?
Use la K que da la pregunta. Si no da ninguna, lo normal es 12.9 para cobre y 21.2 para aluminio.
¿Cómo hallo el calibre para una caída de 3%?
Calcule la caída permitida (0.03 × voltaje) y despeje CM = 2 × K × I × L ÷ caída permitida (1.732 en trifásico). Escoja el calibre más pequeño del Capítulo 9, Tabla 8 con al menos esos circular mils y revise su ampacidad.
Fuentes
Sobre las tablas: El examen es a libro abierto. Estos problemas citan la sección y la tabla de la NEC 2026 para que practique buscarlas en su propio libro. No publicamos el texto ni las tablas de la NEC.