Caída de tensión
La caída de tensión es la pérdida de voltaje que aparece cuando la corriente circula por conductores, conexiones o componentes con resistencia o impedancia.
Resumen
La caída de tensión es la pérdida de voltaje que aparece cuando la corriente circula por conductores, conexiones o componentes con resistencia o impedancia.
Desarrollo técnico
La caída de tensión es la reducción de voltaje que ocurre cuando la corriente circula por conductores, contactos, protecciones o componentes que presentan resistencia o impedancia. En sistemas de baja tensión puede afectar de forma notable el funcionamiento de motores, sensores, fuentes y equipos electrónicos.
| Símbolo | Qué representa | Unidad o lectura usual |
|---|---|---|
| Vcaída | Caída de tensión | V |
| I | Corriente de carga | A |
| R | Resistencia del tramo | Ω |
| L | Longitud del conductor | m |
| A | Sección del conductor | m² o mm² |
Causas habituales
Las causas más comunes son conductores largos, sección insuficiente, corriente elevada, conexiones flojas, terminales oxidados, empalmes deficientes y cargas con arranque intenso. En AC también influyen inductancia, reactancia y factor de potencia.
Medición y diagnóstico
La caída de tensión se mide con el sistema energizado y bajo carga, comparando voltaje en origen y voltaje en el equipo. Una medición sin carga puede ocultar el problema, porque la caída aparece cuando circula corriente.
Antecedentes técnicos
El concepto deriva directamente de la Ley de Ohm y del análisis de distribución de energía. A medida que las instalaciones crecieron en longitud y carga, controlar caída de tensión se volvió esencial para eficiencia y seguridad.
Ejemplos numéricos directos
Ejemplo 1: caída en un cable
Un cable tiene \(0.3\ \Omega\) y transporta \(10\ A\).
La caída es \(3\ V\).
Ejemplo 2: resistencia máxima permitida
Se permite caída máxima de \(2\ V\) con corriente de \(8\ A\).
El tramo no debería superar \(0.25\ \Omega\).
Ejemplo 3: voltaje recibido
Una fuente entrega \(24\ V\) y la caída es \(1.8\ V\).
La carga recibe \(22.2\ V\).
Problemas contextualizados resueltos
Problema 1: sensor de 24 V inestable
Un sensor recibe \(20.5\ V\) mientras el tablero entrega \(24\ V\). La caída es:
Se revisan calibre del cable, longitud, empalmes y corriente total del ramal.
Problema 2: motor con bajo voltaje
Un motor monofásico recibe voltaje bajo durante arranque. La corriente aumenta y el calentamiento se eleva. La corrección puede requerir conductor mayor, mejor conexión o alimentación más cercana.
Problema 3: borne caliente
Un borne con resistencia de contacto de \(0.04\ \Omega\) transporta \(25\ A\).
Además de perder \(1\ V\), disipa \(25\ W\), suficiente para producir punto caliente.
Errores comunes
Medir sin carga, revisar solo voltaje de fuente, ignorar retorno del circuito y no considerar corriente de arranque son errores frecuentes. En AC se debe incluir la impedancia y no solo resistencia DC.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la caída de tensión?
Es la disminución de voltaje a lo largo de conductores o componentes debido a la corriente y la impedancia del circuito.
¿Cuál es la fórmula básica?
En DC o circuitos resistivos simples: Vcaída = I·R.
¿Por qué es importante?
Porque puede hacer que equipos reciban menos voltaje, aumenten corriente, fallen o trabajen fuera de especificación.
¿Cómo se reduce?
Aumentando sección del conductor, reduciendo longitud, mejorando conexiones o distribuyendo cargas.
¿La caída de tensión también ocurre en AC?
Sí. En AC debe considerarse impedancia, factor de potencia y tipo de carga.
Fuentes
Consulta las fuentes utilizadas para elaborar y verificar esta información.
Institution
- National Institute of Standards and Technology (NIST) - SI Units Consultar
- IEC Electropedia - International Electrotechnical Vocabulary Consultar
- SI Units - Electric Current , National Institute of Standards and Technology (NIST) Consultar
Open textbook
- University Physics Volume 2 (2016) Consultar
- University Physics Volume 2 , OpenStax (2016) Consultar
Technical education
- All About Circuits Textbook Consultar
- How Voltage, Current, and Resistance Relate , All About Circuits Consultar
Book
- OpenStax University Physics, Volume 2 Consultar
- Electric Circuits , James W. Nilsson; Susan A. Riedel
Encyclopedia
- Ohm's law Consultar
Technical article
- Voltage Divider Circuits , All About Circuits Consultar