Calculadora de queda de tensão — perda no cabo

Como funciona

Um cabo não é um condutor perfeito: ele tem resistência, e empurrar a corrente através dele perde um pouco de tensão antes que a energia chegue à carga. A tensão perdida é a lei de Ohm aplicada à resistência do próprio cabo:

queda de tensão = corrente × resistência do cabo

A resistência do cabo vem do seu material, comprimento e espessura:

R = ρ × (2L) ÷ A

• ρ (resistividade) é uma propriedade do metal — o cobre é 1,72×10⁻⁸ Ω·m e o alumínio 2,65×10⁻⁸ Ω·m a 20 °C, então o alumínio do mesmo tamanho cai mais.
• 2L é o comprimento do condutor: a corrente sai da fonte e retorna, então um trecho de comprimento L usa o dobro desse comprimento de cabo.
• A é a área da seção transversal do condutor — um cabo mais grosso (maior A) cai menos.

A queda percentual compara a perda com a tensão de alimentação. Uma regra prática comum mantém a queda abaixo de cerca de 3 % em um circuito ramal, mas siga sempre a norma elétrica local.

Exemplo resolvido

Uma carga de 15 A a 30 m de distância sobre cobre de 4 mm²: R = (1,72×10⁻⁸ × 60) ÷ (4×10⁻⁶) = 0,258 Ω, então a queda é 15 × 0,258 = 3,87 V — cerca de 3,2 % de uma alimentação de 120 V. Leve a mesma carga a 60 m e a queda dobra para 7,7 V; use cabo de 2 mm² e ela dobra de novo.

Perguntas frequentes

Como se calcula a queda de tensão?

Multiplique a corrente pela resistência do cabo: queda de tensão = I × R, em que R = ρ × 2L ÷ A. Use o comprimento do trecho de ida L (dobrado por causa do condutor de ida e volta), a resistividade ρ do metal e a área da seção transversal A do condutor. Uma carga de 15 A sobre 30 m de cobre de 4 mm² cai cerca de 3,9 V.

Por que o comprimento é dobrado?

Porque a corrente flui em um laço — vai até a carga por um condutor e volta por outro. Uma carga a 30 m de distância precisa de 30 m de cabo em cada sentido, então 60 m de condutor transportam a corrente e contribuem com resistência. É por isso que a fórmula usa 2L para um trecho de ida de comprimento L.

Por que o alumínio provoca mais queda de tensão que o cobre?

O alumínio tem uma resistividade maior — 2,65×10⁻⁸ Ω·m contra os 1,72×10⁻⁸ Ω·m do cobre —, então um cabo de alumínio do mesmo comprimento e espessura tem mais resistência e provoca cerca de 54 % mais queda de tensão. Por isso os condutores de alumínio são dimensionados maiores que os de cobre para o mesmo trecho.

Quanta queda de tensão é aceitável?

Uma diretriz muito usada mantém a queda de tensão abaixo de cerca de 3 % em um circuito ramal, e em torno de 5 % no total desde a entrada até a carga, para que os equipamentos recebam uma tensão próxima da nominal. São recomendações — os limites obrigatórios são fixados pela norma elétrica local, que esta calculadora não incorpora.

Como reduzo a queda de tensão?

Use um cabo mais grosso (maior área de seção transversal), encurte o trecho, troque o alumínio pelo cobre ou eleve a tensão de alimentação para que a mesma potência demande menos corrente. Como a queda é proporcional ao comprimento e à corrente e inversamente proporcional à área, dobrar a área do cabo reduz a queda à metade.

Que área do condutor devo informar?

Informe a área da seção transversal do condutor metálico em milímetros quadrados, conforme a especificação do cabo. O cabo métrico é vendido diretamente por área (2,5 mm², 4 mm², 6 mm²…); para o cabo AWG, consulte a área da bitola — o número está na folha de especificações — e informe esse valor.