La resistividad eléctrica en conductores es clave para el diseño seguro y eficiente de sistemas eléctricos. Calcularla correctamente, según IEC e IEEE, garantiza instalaciones confiables y conformes a normativas internacionales.
En este artículo descubrirás cómo calcular la resistividad eléctrica en conductores, fórmulas, tablas, ejemplos reales y una calculadora IA avanzada.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de resistividad eléctrica en conductores – IEC, IEEE
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcula la resistividad de un conductor de cobre de 50 mm² a 40°C según IEC 60228.
- ¿Cuál es la resistividad de un cable de aluminio de 120 mm² a 25°C según IEEE 80?
- Determina la resistencia de un conductor de cobre de 10 m de longitud y 16 mm² de sección.
- ¿Cómo varía la resistividad de un conductor de cobre entre 20°C y 90°C según IEC?
Tabla de resistividad eléctrica y resistencia en conductores – IEC, IEEE
| Material | Norma | Temperatura (°C) | Resistividad (Ω·mm²/m) | Sección (mm²) | Longitud (m) | Resistencia (Ω) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cobre | IEC 60228 | 20 | 0.017241 | 1.5 | 100 | 1.149 |
| Cobre | IEC 60228 | 20 | 0.017241 | 2.5 | 100 | 0.690 |
| Cobre | IEC 60228 | 20 | 0.017241 | 10 | 100 | 0.172 |
| Cobre | IEC 60228 | 70 | 0.022 | 16 | 50 | 0.069 |
| Aluminio | IEC 60228 | 20 | 0.028264 | 16 | 100 | 0.177 |
| Aluminio | IEC 60228 | 20 | 0.028264 | 25 | 100 | 0.113 |
| Aluminio | IEC 60228 | 70 | 0.036 | 35 | 100 | 0.103 |
| Cobre | IEEE 80 | 25 | 0.0178 | 50 | 200 | 0.071 |
| Aluminio | IEEE 80 | 25 | 0.0288 | 70 | 150 | 0.062 |
| Cobre | IEC 60228 | 90 | 0.0225 | 95 | 500 | 0.118 |
| Aluminio | IEC 60228 | 90 | 0.0375 | 120 | 500 | 0.156 |
| Cobre | IEC 60228 | 20 | 0.017241 | 240 | 1000 | 0.072 |
| Aluminio | IEC 60228 | 20 | 0.028264 | 240 | 1000 | 0.117 |
La tabla anterior muestra valores típicos de resistividad y resistencia para conductores de cobre y aluminio, según IEC 60228 e IEEE 80, en diferentes condiciones de temperatura, sección y longitud. Estos valores son fundamentales para el cálculo y selección de conductores en instalaciones eléctricas industriales, comerciales y residenciales.
Fórmulas para la calculadora de resistividad eléctrica en conductores – IEC, IEEE
El cálculo de la resistividad y resistencia de un conductor se basa en fórmulas normalizadas por IEC e IEEE. A continuación, se presentan las fórmulas principales, explicando cada variable y sus valores típicos.
- R: Resistencia eléctrica del conductor (Ω, ohmios)
- ρ: Resistividad eléctrica del material (Ω·mm²/m)
- L: Longitud del conductor (m)
- A: Área de la sección transversal del conductor (mm²)
- ρT: Resistividad a la temperatura T (Ω·mm²/m)
- ρ20: Resistividad a 20°C (Ω·mm²/m)
- α: Coeficiente de temperatura del material (1/°C)
- T: Temperatura de operación (°C)
Valores típicos de resistividad y coeficiente de temperatura según IEC 60228 e IEEE 80:
- Cobre: ρ20 = 0.017241 Ω·mm²/m, α = 0.00393 1/°C
- Aluminio: ρ20 = 0.028264 Ω·mm²/m, α = 0.00403 1/°C
Para aplicaciones prácticas, la resistencia de un conductor a una temperatura diferente de 20°C se calcula ajustando la resistividad con la fórmula anterior.
Ejemplo de cálculo de resistencia de un conductor de cobre
- Sección: 10 mm²
- Longitud: 100 m
- Temperatura: 20°C
- ρ20 = 0.017241 Ω·mm²/m
R = (0.017241 × 100) / 10 = 0.17241 Ω
Ejemplo de cálculo de resistividad a temperatura elevada
- Material: Cobre
- Temperatura: 70°C
- ρ20 = 0.017241 Ω·mm²/m
- α = 0.00393 1/°C
ρ70 = 0.017241 × [1 + 0.00393 × (70 – 20)] = 0.017241 × [1 + 0.1965] = 0.017241 × 1.1965 = 0.02062 Ω·mm²/m
Ejemplos del mundo real – Calculadora de resistividad eléctrica en conductores – IEC, IEEE
Caso 1: Selección de conductor para un alimentador industrial
- Requisito: Alimentar una carga de 100 A a 50 m de distancia, con caída de tensión máxima del 3%.
- Material: Cobre
- Tensión: 400 V
- Temperatura de operación: 40°C
1. Calcular la resistividad a 40°C:
ρ40 = 0.017241 × [1 + 0.00393 × (40 – 20)] = 0.017241 × 1.0786 = 0.01859 Ω·mm²/m
2. Calcular la resistencia máxima permitida para una caída de tensión del 3%:
ΔV = 400 V × 0.03 = 12 V
Rmax = ΔV / I = 12 V / 100 A = 0.12 Ω
3. Determinar la sección mínima:
R = (ρ × L) / A → A = (ρ × L) / R
A = (0.01859 × 50) / 0.12 = 0.9295 / 0.12 = 7.75 mm²
Se selecciona el siguiente valor comercial superior: 10 mm².
Caso 2: Evaluación de conductor de aluminio para línea de distribución
- Longitud: 200 m
- Corriente: 80 A
- Tensión: 230 V
- Material: Aluminio
- Temperatura: 30°C
1. Calcular la resistividad a 30°C:
ρ30 = 0.028264 × [1 + 0.00403 × (30 – 20)] = 0.028264 × 1.0403 = 0.02941 Ω·mm²/m
2. Caída de tensión máxima permitida (3%):
ΔV = 230 × 0.03 = 6.9 V
Rmax = 6.9 / 80 = 0.08625 Ω
3. Sección mínima:
A = (0.02941 × 200) / 0.08625 = 5.882 / 0.08625 = 68.21 mm²
Se selecciona el valor comercial superior: 70 mm².
Estos ejemplos ilustran la importancia de considerar la resistividad, la temperatura y la normativa aplicable (IEC, IEEE) para seleccionar el conductor adecuado y garantizar la seguridad y eficiencia de la instalación.
Variables y consideraciones adicionales en la resistividad eléctrica de conductores
- Pureza del material: La resistividad varía según la pureza del cobre o aluminio.
- Tipo de conductor: Sólido, multifilar, flexible, etc., pueden afectar la resistencia real.
- Condiciones ambientales: Humedad, temperatura ambiente y tipo de aislamiento influyen en la resistividad efectiva.
- Normativas: IEC 60228, IEEE 80 y otras especifican valores y métodos de cálculo.
Para información adicional y referencias normativas, consulta:
- IEC 60228: Conductores de cables aislados
- IEEE Std 80-2013: Guide for Safety in AC Substation Grounding
La correcta aplicación de la calculadora de resistividad eléctrica en conductores, conforme a IEC e IEEE, es esencial para el diseño eléctrico profesional, seguro y eficiente.