Esta calculadora convierte corriente entre A, mA, y kA con precisión normativa y velocidad industrial.
Herramientas matemáticas integran factores escalares, tolerancias, y conversión rápida para ingeniería eléctrica industrial normativas aplicadas.
Calculadora de conversión de corriente eléctrica entre A, mA y kA
Fundamentos físicos y unidades eléctricas
La corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo; su unidad del Sistema Internacional es el amperio (A).
Para ingeniería práctica se usan múltiplos y submúltiplos: miliamperio (mA), microampere (μA) y kiloamperio (kA).
Símbolos y prefijos más utilizados
- A (amperio) — unidad base del SI para corriente eléctrica.
- mA (miliamperio) — 1 mA = 10-3 A.
- μA (microampere) — 1 μA = 10-6 A.
- kA (kiloamperio) — 1 kA = 103 A.
Fórmulas de conversión básicas
Las relaciones escalares básicas se expresan en pasos decimales. Todas las fórmulas se muestran en HTML simple.
Fórmula 1: conversión de A a mA:
I_mA = I_A × 1000
Variables:
I_mA = corriente en miliamperios (mA).
I_A = corriente en amperios (A).
Valor típico: si I_A = 1 A entonces I_mA = 1000 mA.
Fórmula 2: conversión de mA a A:
I_A = I_mA ÷ 1000
Variables:
I_mA = corriente en mA.
I_A = corriente en A.
Valor típico: si I_mA = 20 mA entonces I_A = 0.02 A.
Fórmula 3: conversión de A a kA:
I_kA = I_A ÷ 1000
Variables:
I_kA = corriente en kiloamperios (kA).
I_A = corriente en A.
Valor típico: si I_A = 2000 A entonces I_kA = 2 kA.
Fórmula 4: conversión general con potencia de diez:
I_target = I_source × 10^(n)
Variables:
I_target = corriente en la unidad destino.
I_source = corriente en la unidad origen.
n = exponente decimal que representa el desplazamiento de prefijos (por ejemplo, mA → A n = -3).
Tablas de conversión comunes
Las siguientes tablas contienen pares comunes y valores prácticos para uso directo en calculadoras o validación manual.
| Corriente (A) | Corriente (mA) | Corriente (μA) | Corriente (kA) |
|---|---|---|---|
| 0.000001 | 0.001 | 1 | 0.000000001 |
| 0.00001 | 0.01 | 10 | 0.00000001 |
| 0.0001 | 0.1 | 100 | 0.0000001 |
| 0.001 | 1 | 1000 | 0.000001 |
| 0.005 | 5 | 5000 | 0.000005 |
| 0.01 | 10 | 10000 | 0.00001 |
| 0.02 | 20 | 20000 | 0.00002 |
| 0.05 | 50 | 50000 | 0.00005 |
| 0.1 | 100 | 100000 | 0.0001 |
| 0.2 | 200 | 200000 | 0.0002 |
| 0.5 | 500 | 500000 | 0.0005 |
| 1 | 1000 | 1000000 | 0.001 |
| 2 | 2000 | 2000000 | 0.002 |
| 5 | 5000 | 5000000 | 0.005 |
| 10 | 10000 | 10000000 | 0.01 |
| 20 | 20000 | 20000000 | 0.02 |
| 50 | 50000 | 50000000 | 0.05 |
| 100 | 100000 | 100000000 | 0.1 |
| 200 | 200000 | 200000000 | 0.2 |
| 500 | 500000 | 500000000 | 0.5 |
| 1000 | 1000000 | 1000000000 | 1 |
| 2000 | 2000000 | 2000000000 | 2 |
| 5000 | 5000000 | 5000000000 | 5 |
| 10000 | 10000000 | 10000000000 | 10 |
La tabla anterior cubre desde microamperios hasta decenas de kiloamperios; es útil para validación rápida.
Rangos típicos y aplicaciones prácticas
En sistemas reales, los rangos de corriente varían según la aplicación; a continuación se muestran valores comunes y su uso típico.
| Rango | Valor típico | Aplicación |
|---|---|---|
| Bajo | 1 μA – 1 mA | Instrumentación de alta sensibilidad, sensores biomédicos |
| Señal industrial | 4 mA – 20 mA | Transmisores analógicos 4–20 mA (estándar en automatización) |
| Baja potencia | 10 mA – 500 mA | Electrónica de potencia pequeña, relés, PLC I/O |
| Alimentación | 0.5 A – 50 A | Fuentes de alimentación, motores pequeños, electrónica de potencia |
| Media potencia | 100 A – 1000 A | Motores industriales, transformadores de corriente, barras de bus |
| Alta corriente | 1 kA – 20 kA | Corrientes de falla, estudios de cortocircuito, pruebas de protecciones |
Notas sobre medición práctica
- Para señales de 4–20 mA se recomienda usar resistencias de derivación (shunts) de precisión y entrada diferencial del ADC.
- Los transductores de corriente (transformadores de corriente y shunts) deben seleccionarse según rango y precisión requerida.
- En mediciones de alta corriente (kA) se emplean transformadores de corriente de núcleo o calibradores especiales.
Métodos para implementación de una calculadora fiable
Una calculadora de conversión debe implementar pasos claros, control de unidades, y validación de entrada. Siguientes pasos mínimos:
- Entrada de valor y selección explícita de unidad origen (μA, mA, A, kA).
- Conversión matemática usando potencias de diez y comprobación de límites.
- Control de número de cifras significativas y redondeo por norma.
- Opcional: tratamiento de incertidumbre y tolerancias según instrumentación.
Algoritmo básico (pseudológico en texto)
- Leer I_val y unidad_origen.
- Mapear unidad_origen a exponente n (por ejemplo, mA → -3 respecto a A).
- Calcular I_A = I_val × 10^(n).
- Calcular otras unidades por multiplicación o división por 1000 según convenga.
- Aplicar redondeo a N cifras significativas o a tolerancia especificada.
Ejemplos reales con desarrollo completo
Ejemplo 1: sensor 4–20 mA convertido a A y cálculo de caída de tensión en shunt
Situación: un transmisor transmite 12 mA y se utiliza una resistencia de shunt de 250 Ω para lectura por ADC. Se desea conocer la corriente en A, la tensión en el shunt, y la conversión a kA.
Datos:
I_mA = 12 mA
R_shunt = 250 Ω
Precisión del transmisor ±0.1% del rango (opcional para incertidumbre).
Pasos y cálculos:
1) Convertir mA a A usando: I_A = I_mA ÷ 1000
Sustituyendo: I_A = 12 ÷ 1000 = 0.012 A
2) Calcular caída de tensión en el shunt: V = I_A × R_shunt
V = 0.012 A × 250 Ω = 3 V
3) Convertir I_A a kA: I_kA = I_A ÷ 1000
I_kA = 0.012 ÷ 1000 = 0.000012 kA
Resultados:
Corriente en amperios: 0.012 A
Caída en la resistencia de medida: 3.00 V
Corriente en kiloamperios: 0.000012 kA
Consideración de incertidumbre (opcional):
Si el transmisor tiene ±0.1% del rango (rango 4–20 mA, span = 16 mA), incertidumbre absoluta ≈ 0.0016 mA.
En A: ±0.0016 ÷ 1000 = ±0.0000016 A (1.6 μA).
Ejemplo 2: conversión y propagación de incertidumbre para corriente de motor
Situación: un medidor marca 125 A con incertidumbre especificada ±2% (del valor). Se desea expresar el valor en mA y kA con su incertidumbre correspondiente.
Datos:
I_A = 125 A
Incertidumbre relativa = 2% = 0.02
Pasos:
1) Convertir a mA: I_mA = I_A × 1000 = 125 × 1000 = 125000 mA
3) Calcular incertidumbre absoluta en A:
ΔI_A = I_A × 0.02 = 125 × 0.02 = 2.5 A
4) Convertir incertidumbre a mA y kA:
ΔI_mA = ΔI_A × 1000 = 2.5 × 1000 = 2500 mA
ΔI_kA = ΔI_A ÷ 1000 = 2.5 ÷ 1000 = 0.0025 kA
Resultados finales (formato valor ± incertidumbre):
En A: 125 ± 2.5 A
En mA: 125000 ± 2500 mA
En kA: 0.125 ± 0.0025 kA
Comentarios técnicos:
La propagación de incertidumbre en conversiones lineales es directa: se multiplica o divide por el mismo factor que el valor nominal.
Consideraciones metrológicas y de precisión
Para aplicaciones críticas, además de conversión numérica, se deben considerar factores que afectan la medición real:
- Tolerancia del instrumento (porcentaje del fondo de escala o del valor).
- Efectos de la temperatura en shunts y transformadores de corriente.
- Errores de lectura debidos a la impedancia de entrada del instrumento.
- Linealidad, histéresis y efecto de frecuencia (en corriente alterna).
Propagación de incertidumbres en operaciones aritméticas
Para suma/resta las incertidumbres absolutas se combinan por raíz cuadrada de sumatoria de cuadrados si son independientes. Para multiplicación/división las incertidumbres relativas se combinan análogamente.
Ejemplo de fórmula (incertidumbre relativa combinada para producto):
Si Q = A × B, entonces:
ΔQ_rel ≈ sqrt( (ΔA_rel)^2 + (ΔB_rel)^2 )
Donde:
ΔQ_rel = incertidumbre relativa de Q.
ΔA_rel = incertidumbre relativa de A.
ΔB_rel = incertidumbre relativa de B.
Buenas prácticas de ingeniería para la conversión de corriente
- Siempre validar la unidad de entrada y documentar la conversión en registros de calibración.
- Registrar cifras significativas aplicables; p. ej. sensores 4–20 mA suelen reportar 3-4 cifras significativas.
- Cuando se diseñe una calculadora incorporar una función para incertidumbre y para límites máximos y mínimos aceptables.
- Implementar control de errores por fuera de rango y advertencias de saturación.
Implementación técnica en sistemas embebidos y software
En microcontroladores y PLC la conversión debe considerar resolución ADC, divisor de tensión o resistencia de medida, y escalado numérico. Pasos típicos:
- Leer valor digital ADC.
- Convertir a voltaje real considerando referencia y resistencia de entrada.
- Calcular corriente usando I = V / R_shunt.
- Aplicar factor de conversión a mA o kA según sea necesario.
Ejemplo de cálculo directo en firmware (texto):
Supongamos ADC lectura L, máxima lectura L_max, V_ref conocido, R_shunt conocido.
V_meas = (L / L_max) × V_ref
I_A = V_meas ÷ R_shunt
I_mA = I_A × 1000
Referencias normativas y recursos de autoridad
Para cumplimiento y calibración los siguientes documentos y organizaciones son referencia técnica y normativa:
- BIPM — SI Brochure (Sistema Internacional de Unidades): https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure
- NIST — Physics Laboratory y recursos de Metrología: https://www.nist.gov/pml
- ISO/IEC 17025 — Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración: https://www.iso.org/standard/39883.html
- IEC — Comité Electrotécnico Internacional, normas sobre instrumentos y seguridad (p. ej. IEC 61010): https://www.iec.ch/
- IEEE — publicaciones y normas relacionadas con medición eléctrica y transductores: https://www.ieee.org/
Adicionalmente, consultar hojas de datos de fabricantes de shunts, transductores y transmisores para datos reales de error, coeficientes térmicos y límites de operación.
Resumen técnico
Las conversiones entre A, mA y kA son operaciones lineales simples pero requieren control estricto de unidades, cifras significativas e incertidumbres.
Una calculadora bien diseñada debe presentar entradas validadas, manejo de tolerancias, y exportar resultados con evidencia metrológica para aplicaciones industriales.