Caída de tensión significa la reducción de voltaje o la pérdida de voltaje. Debido a la presencia de la impedancia o elementos pasivos, habrá alguna pérdida en voltaje como el actual se mueve a través del circuito. Es decir, la energía suministrada por el fuente de tensión se reducirá a medida que la corriente fluya a través del circuito. Una caída de voltaje excesiva puede provocar daños y un funcionamiento inadecuado de los aparatos eléctricos y electrónicos. Básicamente, el cálculo de la caída de tensión se hace por La ley de Ohms.
Caída de tensión en los circuitos de corriente continua
En los circuitos de corriente continua, la razón de la caída de voltaje es la resistencia. Para entender la caída de voltaje en el circuito de CC, podemos tomar un ejemplo. Supongamos un circuito que consiste en una fuente de corriente continua, 2 resistencias que están conectados en serie y una carga.
Aquí; cada elemento del circuito tendrá una cierta resistencia, reciben y pierden energía con algún valor. Pero el factor decisivo del valor de la energía son las características físicas de los elementos. Cuando medimos el voltaje a través del suministro de DC y la primera resistencia, podemos ver que será menor que el voltaje de suministro. Podemos calcular la energía consumida por cada resistencia midiendo el voltaje de cada resistencia. Mientras que el actual fluye a través del cable desde el suministro de corriente continua hasta la primera resistencia…una parte de la energía dada por la fuente se disipa debido a la resistencia del conductor. Para verificar la Caída de tensión, La ley de Ohms y La ley de circuito de Kirchhoffs que se utilizan y que se describen a continuación.
La ley de Ohms está representada por
Caída de tensión (V)
R Resistencia eléctrica ()
I Corriente eléctrica (A)
Para los circuitos cerrados de DC, también usamos La ley de circuito de Kirchhoffs para cálculo de la caída de tensión. Es lo siguiente:
Voltaje de suministro = Suma de la caída de voltaje a través de cada componente del circuito.
Cálculo de la caída de tensión de una línea de energía de corriente continua
Aquí, estamos tomando un ejemplo de una línea eléctrica de 100 pies. Así que, para 2 líneas, 2 100 pies. Dejemos que la resistencia eléctrica sea de 1,02/1000 pies y la corriente sea de 10 A.
Caída de tensión en los circuitos de corriente alterna
En los circuitos de CA; además de la Resistencia (R), habrá una segunda oposición para el flujo de actual Reactancia (X) que comprende de XC y XL. Tanto X como R se opondrán al flujo de corriente también la suma de los dos se denomina Impedancia (Z).
XC Reactancia capacitiva
XL Reactancia inductiva
La cantidad de Z depende de factores como permeabilidad magnética…elementos aislantes eléctricos y la frecuencia de la CA.
Similar a La ley de Ohms en los circuitos de corriente continua, aquí se da como
E Caída de tensión (V)
Z Impedancia eléctrica ()
I Corriente eléctrica (A)
IB A plena carga actual (A)
R Resistencia del conductor del cable (/1000 pies)
L Longitud del cable (un lado) (Kft)
X Reactancia inductiva (/1000f)
Vn Voltaje de fase a neutro
Un Voltaje de fase a fase
El ángulo de carga de la fase
Cálculo de Milésimas Circulares y Caída de Voltaje
La milla circular es realmente una unidad de área. Se utiliza para referirse al área de la sección transversal circular del alambre o director. La caída de voltaje usando mils viene dada por
L Longitud del cable (pies)
K Resistividad específica (-milésimas de milímetro/pie circular).
P Constante de fase = 2 para monofásica = 1.732 para trifásica
I Área del alambre (milésimas circulares)
Cálculo de la caída de tensión del conductor de cobre de la tabla
La caída de voltaje del cable de cobre (conductor) se puede averiguar de la siguiente manera:
f es el factor que obtenemos de la tabla estándar de abajo.
TAMAÑO DEL CONDUCTOR DE COBRE | FACTOR, f | ||
AWG | mm2 | FASE ÚNICA | TRES FASES |
14 | 2.08 | 0.476 | 0.42 |
12 | 3.31 | 0.313 | 0.26 |
10 | 5.26 | 0.196 | 0.17 |
8 | 8.37 | 0.125 | 0.11 |
6 | 13.3 | 0.0833 | 0.071 |
4 | 21.2 | 0.0538 | 0.046 |
3 | 0.0431 | 0.038 | |
2 | 33.6 | 0.0323 | 0.028 |
1 | 42.4 | 0.0323 | 0.028 |
1/0 | 53.5 | 0.0269 | 0.023 |
2/0 | 67.4 | 0.0222 | 0.020 |
3/0 | 85.0 | 0.019 | 0.016 |
4/0 | 107.2 | 0.0161 | 0.014 |
250 | 0.0147 | 0.013 | |
300 | 0.0131 | 0.011 | |
350 | 0.0121 | 0.011 | |
400 | 0.0115 | 0.009 | |
500 | 0.0101 | 0.009 |