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Calculadora de Caída de Tensión: Calibre de Cable, Distancia y Regla NEC del 3% (2026)

Tiempo de lectura: ~11 min

Tienda 100 pies de cable hacia un tablero o un equipo y la caída de tensión deja de ser un detalle para convertirse en un problema de diseño. Los motores se calientan, los atenuadores parpadean, los inversores solares se disparan sin motivo y los drivers LED mueren antes de tiempo cuando el voltaje en la carga cae por debajo de la especificación. La calculadora de abajo dimensiona el conductor por usted: ingrese el voltaje del sistema, la corriente de carga, la distancia de ida, el material del conductor y la fase, y le devuelve el calibre AWG recomendado, el porcentaje real de caída y los voltios perdidos en el recorrido. Debajo de la calculadora encontrará la fórmula, ejemplos resueltos, la explicación de la regla NEC del 3% y una tabla de referencia rápida.

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Calculadora de Caída de Tensión

La Fórmula de Caída de Tensión (y Por Qué el Factor Es 2)

La fórmula estándar de caída de tensión monofásica es:

VD = 2 × L × I × R ÷ 1000   ·   %VD = VD ÷ V × 100

• VD = caída de tensión en voltios
• L = longitud de ida del conductor en pies
• I = corriente de carga en amperios
• R = resistencia del conductor en ohms por 1,000 pies (NEC Capítulo 9, Tabla 8)
• V = voltaje del sistema

El factor 2 toma en cuenta el recorrido completo — la corriente sale por el vivo y regresa por el neutro, así que la longitud total del conductor es el doble de la distancia de ida. Para circuitos trifásicos balanceados, sustituya el 2 por √3 (aproximadamente 1.732), porque las corrientes de línea están desfasadas 120° y la impedancia efectiva del lazo es menor:

VD (trifásica) = 1.732 × L × I × R ÷ 1000

Los valores de resistencia vienen de la Tabla 8 del Capítulo 9 del NEC. Algunos que usará constantemente, a 75 °C: el cobre 12 AWG es 1.93 Ω/1000 pies, el 10 AWG es 1.21 Ω/1000 pies, el 8 AWG es 0.764 Ω/1000 pies, y el aluminio 2 AWG es 0.319 Ω/1000 pies. Note que la resistencia se reduce aproximadamente a la mitad cada tres calibres — por eso aumentar el calibre es una solución tan efectiva contra la caída.

La Regla NEC del 3% y 5% Explicada

El Código Eléctrico Nacional no exige un límite de caída de tensión como requisito obligatorio — lo emite como recomendación en notas informativas. La Nota Informativa No. 4 de NEC 210.19(A)(1) (circuitos derivados) y la Nota Informativa No. 2 de 215.2(A)(1) (alimentadores) recomiendan dimensionar los conductores de modo que:

• La caída de tensión no exceda el 3% en ningún circuito derivado o alimentador, y
• La caída total desde la acometida hasta la salida más lejana no exceda el 5%.

Así, un diseño típico conforme presupuesta: 2–3% perdido en el alimentador del tablero principal al subtablero, y otro 2% en el circuito derivado del subtablero a la carga, manteniéndose bajo 5% de extremo a extremo. Muchos inspectores tratan estas notas como requisitos de facto, y las garantías de los fabricantes de equipos las dan por sentadas. En trabajos solares, la caída también se come la producción: un 2% de caída en un alimentador de CA es aproximadamente un 2% de la salida del inversor quemado como calor en el cable, para siempre.

En resumen: la ampacidad (NEC 310.16) le dice el cable más pequeño que no se sobrecalienta. La caída de tensión le dice el cable más pequeño que realmente entrega el voltaje por el que pagó. En recorridos de más de 50–75 pies a 120 V, o de 100–150 pies a 240 V, la caída de tensión suele convertirse en la restricción determinante y lo obliga a aumentar el calibre.

Ejemplos Resueltos

Ejemplo 1: Alimentador de 30 A a un subtablero de taller, 150 pies, 240 V monofásico, cobre

Pruebe 10 AWG cobre (35 A a 75 °C — la ampacidad está bien, y un breaker de 30 A lo protege según 240.4). R = 1.21 Ω/1000 pies:

• VD = 2 × 150 × 30 × 1.21 ÷ 1000 = 10.89 V
• %VD = 10.89 ÷ 240 × 100 = 4.54% — falla la regla del 3%.

Suba a 8 AWG (R = 0.764): VD = 2 × 150 × 30 × 0.764 ÷ 1000 = 6.88 V → 2.86%. El 8 AWG pasa con 2.86%, y su ampacidad de 50 A sigue cubriendo el breaker de 30 A. La calculadora de arriba confirma este mismo resultado.

Ejemplo 2: Circuito de alumbrado de 20 A, 200 pies, 120 V monofásico, cobre

Los circuitos de 120 V son los más sensibles a la caída porque cada voltio perdido es un porcentaje mayor. Pruebe 12 AWG (R = 1.93):

• VD = 2 × 200 × 20 × 1.93 ÷ 1000 = 15.44 V → 12.9% de caída. Totalmente inaceptable — las lámparas reciben 104.6 V.
• Suba a 4 AWG (R = 0.308): VD = 2 × 200 × 20 × 0.308 ÷ 1000 = 2.46 V → 2.05% de caída. Pasa.

Esa es la realidad de los recorridos largos a 120 V: un circuito de 20 A a 200 pies necesita cobre 4 AWG para quedar en especificación. En la práctica, la mayoría de los electricistas reubicaría el tablero, subiría a un circuito de 240 V o alimentaría un subtablero más cerca de la carga en lugar de tender 4 AWG para contactos.

Ejemplo 3: Alimentador trifásico de 100 A, 250 pies, 208 V, aluminio

• Pruebe 1/0 AWG aluminio (ampacidad 120 A, R = 0.201): VD = 1.732 × 250 × 100 × 0.201 ÷ 1000 = 8.70 V → 4.18% — falla.
• Pruebe 3/0 AWG aluminio (ampacidad 155 A, R = 0.126): VD = 1.732 × 250 × 100 × 0.126 ÷ 1000 = 5.45 V → 2.62% — pasa.

Note la doble verificación: el 3/0 a 155 A sigue protegiendo la carga de 100 A, y cumple tanto ampacidad como caída. En sistemas de 208 V los márgenes de caída son más estrechos que a 240 V para la misma potencia, porque las corrientes son mayores.

Tabla de Referencia Rápida de Caída de Tensión (Cobre, Monofásico, Límite 3%)

Distancia máxima de ida en pies para mantenerse en o bajo 3% de caída con conductores de cobre, a plena carga:

Carga	10 AWG	8 AWG	6 AWG	4 AWG	2 AWG	1/0 AWG
15 A @ 120 V	99 pies	157 pies	244 pies	390 pies	619 pies	984 pies
20 A @ 120 V	74 pies	118 pies	183 pies	292 pies	464 pies	738 pies
20 A @ 240 V	149 pies	236 pies	367 pies	584 pies	928 pies	1,475 pies
30 A @ 240 V	99 pies	157 pies	244 pies	390 pies	619 pies	984 pies
50 A @ 240 V	—	94 pies	147 pies	234 pies	371 pies	590 pies
100 A @ 240 V	—	—	—	—	186 pies	295 pies

Distancias redondeadas al pie más cercano; los valores a 240 V son exactamente el doble de las distancias a 120 V al mismo amperaje. El guion significa que la ampacidad del cable se excede antes de que la distancia importe.

Cuándo Preocuparse por la Caída de Tensión

• Alimentadores largos: cocheras independientes, graneros, bombas de pozo, motores de portones y alumbrado exterior a más de ~100 pies. Aquí es donde el cálculo de caída se gana su lugar.
• Arreglos solares lejos del tablero: recorridos largos de CA desde un arreglo montado en suelo hasta la acometida. Cada porcentaje de caída es un porcentaje de producción perdido — y puede mitigarlo en el lado de CD con voltajes de string más altos. Vea nuestra colección de paneles solares para equipo de arreglo.
• Cargas de motor: los motores consumen 6–8 veces la corriente de operación al arrancar. Un circuito que pasa a corriente de operación puede caer lo suficiente al arranque para desconectar contactores. Dimensione los circuitos de motor pensando en la corriente de arranque.
• Generadores e inversores de baterías: las fuentes de respaldo tienen menos corriente de falla y rigidez de voltaje que la red, así que la caída en los circuitos aguas abajo se nota más. Combine el conductor con la fuente correcta de nuestra colección de baterías y almacenamiento.
• Cualquier cosa a 120 V en la distancia: como muestra el Ejemplo 2, los recorridos de 120 V se complican rápido. Si el recorrido es largo, rediseñe a 240 V.

Cobre vs. Aluminio para Recorridos Largos

El aluminio tiene aproximadamente el 61% de la conductividad del cobre, así que normalmente se suben dos calibres AWG para igualar el desempeño de caída del cobre (por ejemplo, 1/0 aluminio ≈ 2 AWG cobre en resistencia). El aluminio sigue ganando en costo instalado para alimentadores de 100 A en adelante — por eso prácticamente toda acometida y alimentador largo de subtablero en obra residencial y comercial ligera es de aluminio o aluminio con recubrimiento de cobre. Solo recuerde:

• Use zapatas clasificadas para AL y compuesto antioxidante (NEC 110.14).
• El aluminio no está permitido en calibres menores a 12 AWG para circuitos derivados generales, y los circuitos derivados de aluminio de 15/20 A requieren las reglas especiales de la era de los 70 — quédese con cobre ahí.
• Apriete las terminales de aluminio al torque especificado por el fabricante y vuelva a verificar después de los primeros ciclos térmicos.

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