queda de tensão

Visão Geral

A queda de tensão ocorre conforme a corrente elétrica flui pela resistência do condutor, reduzindo a tensão disponível na carga. O National Electrical Code (NEC) recomenda limitar a queda de tensão a 3% em circuitos derivados e 5% no total (alimentador mais circuito derivado). Cálculos precisos de queda de tensão auxiliam na seleção do tamanho correto do condutor e garantem que os equipamentos operem dentro da faixa de tensão nominal.

Fórmulas Principais

Método da Lei de Ohm:

$\Delta V = I \times R$

onde a resistência de um condutor é:

$R = \frac{\rho \times 2L}{A}$

O fator 2 considera ambos os condutores de ida e retorno em um circuito monofásico.

Método dos circular-mils:

$\Delta V = \frac{K \cdot P \cdot L \cdot I}{A}$

Esta forma utiliza a resistividade específica K em Ω·circular-mils/ft e a área do fio A em circular mils, eliminando a necessidade de conversão separada de resistividade.

Fórmula simplificada para cobre:

$\Delta V = f \cdot I \cdot L$

onde f é um fator pré-calculado (volts por ampere por 1000 ft) da tabela de condutores abaixo, I é a corrente de carga em amperes e L é o comprimento do fio em um sentido em pés.

Variáveis

Resistividade Específica (Valores de K)

Calculadora

Conversor de Unidades

Exemplos de Fontes

Exemplo - Queda de Tensão: para um circuito de cobre monofásico, a queda de tensão é calculada a partir da resistência do condutor, corrente e comprimento de mão única, com o caminho de retorno incluído pela constante de fase. Exemplo - Resistividade Específica e Queda de Tensão: use o valor K do material em ohm-circular-mils por pé com a área do condutor em circular mils para evitar a mistura de unidades SI e AWG.

Fatores de Queda de Tensão do Condutor de Cobre

Tabelas da Fonte Original Restauradas

As tabelas a seguir são restauradas da página da fonte original para preservar os dados de referência completos.

Condutor de Cobre - Queda de Tensão

Notas de Engenharia

• A temperatura importa. A resistência do condutor aumenta com a temperatura. Utilize o valor mais alto de K para circuitos operando acima de 49 °C (121 °F).
• Condutores em paralelo. Para execuções em paralelo, divida a corrente total pelo número de caminhos paralelos e calcule cada caminho separadamente.
• Recomendações da NEC. A NEC (NFPA 70) sugere uma queda de tensão máxima de 3% em circuitos derivados e 5% no total (alimentador mais derivado combinados).
• Condutores de alumínio. O alumínio tem aproximadamente 1,6× a resistividade do cobre; os valores de K e os fatoros acima refletem essa diferença.
• Conduíte e efeito pelicular. Em frequências mais altas ou em conduítes ferromagnéticos, a resistência efetiva aumenta. As fórmulas aqui assumem CC ou 60 Hz em eletrodutos não ferrosos.
• Limites da fórmula simplificada. O método baseado em fatores é calibrado para cobre em temperaturas padrão de fiação de construção. Para alumínio ou designs de temperatura elevada, utilize a fórmula de circular-mils com o valor de K apropriado.

Referências

• Engineering ToolBox — Voltage Drop