Fórmulas de Cables y conductores
Las fórmulas de cables y conductores relacionan el calibre del conductor con la resistencia, la capacidad de corriente y la caída de tensión a lo largo de la distancia. Estas calculadoras te ayudan a elegir un cable que transporte la corriente de forma segura sin pérdidas excesivas. Son vitales para el cableado de potencia y los tendidos largos de cable.
Calculadoras de fórmulas de Cables y conductores
- Resistencia del hilo R = ρ × L / A Resistivity (Ω·m) 1 × 10⁻⁹ Ω·m, Length 1 mm, Cross-Section Area 0.1 mm² → Resistance = 0.01 mΩ
- AWG a área de sección transversal A = 0.012668 × 92^((36−AWG)/19.5) Wire Gauge (AWG) 0.025 → A = 53.17
- Caída de tensión en el cable Vdrop = 2 × I × R/m × L Current 2 mA, Resistance per meter (Ω/m) 1 × 10⁻⁴ Ω/m, One-Way Length 1 mm → Voltage Drop = 0.4 nV
- Longitud máxima de cable L = Vdrop / (2 × I × R/m) Max Voltage Drop 0.33 V, Load Current 2 mA, Resistance per meter (Ω/m) 1 × 10⁻⁴ Ω/m → Max One-Way Length = 825 km
- Resistencia de CA por Efecto Pelicular Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²) DC Resistance 0.1 mΩ, Wire Diameter 0.1 mm, Skin Depth 0.22 mm → Rac = 0.1052 mΩ
- Impedancia de cable coaxial Z0 = (138/√εr) × log10(D/d) Characteristic Impedance 1 Ω, Dielectric Constant εr 0.025, Inner Conductor OD 0.22 mm → Outer Conductor ID = 0.2206 mm
- Resistencia de Contacto del Conector Rc = ρ / (π × a) Resistivity (Ω·m) 0.025 Ω·m, Contact Spot Radius 1 µm → Contact Resistance = 7.958 kΩ
- Efectividad del blindaje de cable SE = 20 × log10(1 + 2πfµσt²) Frequency 100 kHz, Permeability (H/m) 0.025 H/m, Conductivity (S/m) 0.055 S/m, Shield Thickness 0.1 mm → SE = 7.5 × 10⁻⁵ dB
- Estimación de ampacidad de conductor AWG I_max ≈ 10^((40 − AWG)/15) Wire Gauge (AWG) 0.025 → I_max ≈ 10^((40 − AWG)/15) = 462.4
- Pérdida en Cable Coaxial α ≈ R / (2 × Z0) dB/m Resistance per Meter 0.055, Characteristic Impedance 1 Ω → Loss per Meter = 0.0275
- Longitud Eléctrica vs Física del Coaxial l_elec = l_phys × VF Physical Length 2.2 mm, Velocity Factor 2.5 % → Electrical Length = 0.055 mm
Resultado resuelto para cada fórmula de Cables y conductores
| Fórmula | Expresión | Resultado resuelto |
|---|---|---|
| Resistencia del hilo | R = ρ × L / A | Resistivity (Ω·m) 1 × 10⁻⁹ Ω·m, Length 1 mm, Cross-Section Area 0.1 mm² → Resistance = 0.01 mΩ |
| AWG a área de sección transversal | A = 0.012668 × 92^((36−AWG)/19.5) | Wire Gauge (AWG) 0.025 → A = 53.17 |
| Caída de tensión en el cable | Vdrop = 2 × I × R/m × L | Current 2 mA, Resistance per meter (Ω/m) 1 × 10⁻⁴ Ω/m, One-Way Length 1 mm → Voltage Drop = 0.4 nV |
| Longitud máxima de cable | L = Vdrop / (2 × I × R/m) | Max Voltage Drop 0.33 V, Load Current 2 mA, Resistance per meter (Ω/m) 1 × 10⁻⁴ Ω/m → Max One-Way Length = 825 km |
| Resistencia de CA por Efecto Pelicular | Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²) | DC Resistance 0.1 mΩ, Wire Diameter 0.1 mm, Skin Depth 0.22 mm → Rac = 0.1052 mΩ |
| Impedancia de cable coaxial | Z0 = (138/√εr) × log10(D/d) | Characteristic Impedance 1 Ω, Dielectric Constant εr 0.025, Inner Conductor OD 0.22 mm → Outer Conductor ID = 0.2206 mm |
| Resistencia de Contacto del Conector | Rc = ρ / (π × a) | Resistivity (Ω·m) 0.025 Ω·m, Contact Spot Radius 1 µm → Contact Resistance = 7.958 kΩ |
| Efectividad del blindaje de cable | SE = 20 × log10(1 + 2πfµσt²) | Frequency 100 kHz, Permeability (H/m) 0.025 H/m, Conductivity (S/m) 0.055 S/m, Shield Thickness 0.1 mm → SE = 7.5 × 10⁻⁵ dB |
| Estimación de ampacidad de conductor AWG | I_max ≈ 10^((40 − AWG)/15) | Wire Gauge (AWG) 0.025 → I_max ≈ 10^((40 − AWG)/15) = 462.4 |
| Pérdida en Cable Coaxial | α ≈ R / (2 × Z0) dB/m | Resistance per Meter 0.055, Characteristic Impedance 1 Ω → Loss per Meter = 0.0275 |
| Longitud Eléctrica vs Física del Coaxial | l_elec = l_phys × VF | Physical Length 2.2 mm, Velocity Factor 2.5 % → Electrical Length = 0.055 mm |
Variables usadas en las fórmulas de Cables y conductores
- R — Resistencia del hilo (Ω)
- ρ — Resistividad del material conductor (Ω·m)
- L — Longitud del hilo (m)
- A — Área de la sección transversal (m²)
- AWG — Número de calibre American Wire Gauge (entero, menor = más grueso)
- Vdrop — Caída de tensión total de ida y vuelta (V)
- I — Corriente de carga (A)
- Vdrop_max — Caída de tensión máxima aceptable (V)
- R_per_m — Resistencia del cable por metro (Ω/m)
- Rac — Resistencia de CA a la frecuencia de funcionamiento (Ω)
- Rdc — Resistencia de CC del conductor (Ω)
- d — Diámetro del hilo (m)
- δ — Profundidad de penetración a la frecuencia de funcionamiento (m)
- Z0 — Impedancia característica (Ω)
- εr — Constante dieléctrica relativa del material aislante
- D — Diámetro interior del conductor exterior (blindaje) (mm)
- Rc — Resistencia de constricción en un punto de contacto (Ω)
- a — Radio efectivo del punto de contacto (m)
- SE — Efectividad del blindaje (dB)
- f — Frecuencia (Hz)
- µ — Permeabilidad del material del blindaje (H/m)
- σ — Conductividad del material del blindaje (S/m)
- t — Espesor del blindaje (m)
- α — Coeficiente de atenuación (dB/m, aproximado)
- Z₀ — Impedancia característica del cable (Ω)
- l_electrical — Longitud equivalente en el espacio libre (m)
- l_physical — Longitud real del cable (m)
- VF — Factor de velocidad (0 a 1, adimensional)
Preguntas frecuentes sobre Cables y conductores
- Maximum length calculator — Longitud máxima de cable
- Resistance skin effect — Resistencia de CA por Efecto Pelicular
- Skin effect resistance equation — Resistencia de CA por Efecto Pelicular
- Calcul attenuation cable coaxial — Impedancia de cable coaxial
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