En el ámbito de las instalaciones eléctricas, una preocupación común es cómo calcular de forma aproximada la caída de tensión en un circuito. Este cálculo es esencial para asegurar el correcto funcionamiento de los sistemas eléctricos y para evitar problemas asociados a una tensión insuficiente que puede afectar a dispositivos y maquinaria. En este artículo, desglosaremos paso a paso cómo realizar este cálculo, entenderemos los valores admisibles de caída de tensión y exploraremos métodos alternativos para instalaciones específicas. Con una explicación clara y concisa, resolveremos las dudas más frecuentes que surgen al abordar este tema técnico.
Comprendiendo la caída de tensión y sus valores admisibles
La caída de tensión es una disminución que se produce en la tensión nominal de un sistema eléctrico a medida que la corriente circula a través de los conductores. Es importante calcularla para garantizar que la tensión en los puntos de consumo no sea inferior a la necesaria para el correcto funcionamiento de los equipos eléctricos. Los valores admisibles de caída de tensión son del 3% para circuitos eléctricos y del 5% para máquinas o equipos eléctricos.
Cálculo de la corriente eléctrica de la carga
Paso 1: identificación de la potencia y el factor de potencia
Para comenzar con el cálculo, necesitamos identificar la potencia de la carga, que en nuestro ejemplo es de 4.100 watts (o 4.1 kilowatts), y el factor de potencia, que es de 0,8. Estos dos valores son fundamentales para poder calcular la corriente que circula por el circuito.
Paso 2: uso de la ley de watt para encontrar la corriente
Aplicando la ley de Watt, que relaciona la potencia con la tensión y la corriente, obtenemos la corriente dividiendo la potencia entre el producto de la tensión y el factor de potencia. En este caso, la corriente resultante es de 23,3 amperios.
Encontrando la resistencia del conductor
Paso 3: aplicación de la ley de pouillet
Con la ley de Pouillet, podemos calcular la resistencia del conductor de cobre utilizado. Esta ley establece que la resistencia es igual a la resistividad multiplicada por la longitud del conductor y dividida por la sección transversal del mismo. Al sustituir los valores dados, obtenemos una resistencia de 0,43 ohmios.
Calculando la caída de tensión utilizando la ley de ohm
Paso 4: aplicación de la ley de ohm y comparación con los valores admisibles
La ley de Ohm nos permite calcular la caída de tensión multiplicando la corriente por la resistencia del conductor. El resultado obtenido de 10 voltios es convertido a un porcentaje para poder compararlo con los valores admisibles mencionados anteriormente. En este ejemplo, la caída de tensión porcentual es del 4,5%, lo que se encuentra dentro de los límites aceptables.
Método alternativo para cálculos de caída de tensión en instalaciones monofásicas
Paso 5: cálculo según normativas específicas
Para instalaciones eléctricas residenciales, se puede utilizar un método alternativo basado en los gradientes de caída establecidos por normativas, como la AENOR 9364. Este método calcula la caída de tensión a través de un coeficiente gradiente, que se multiplica por la corriente y la longitud y se divide por la sección del cable en milímetros cuadrados. En nuestro caso, la caída de tensión calculada es de 11,65 voltios, equivalente al 5,3% de caída porcentual, ligeramente por encima del valor obtenido con el primer método.
Consideraciones finales para precisión en los cálculos
Es importante señalar que estos cálculos proporcionan una estimación aproximada de la caída de tensión. Para obtener valores más precisos, se recomienda consultar la resistencia o reactancia del conductor a través de los catálogos proporcionados por los fabricantes.
Al comprender y aplicar adecuadamente estos pasos para calcular la caída de tensión, se garantiza la eficacia y seguridad de las instalaciones eléctricas, evitando así problemas de subalimentación y garantizando el óptimo rendimiento de los equipos conectados.
