Fórmulas Eléctricas Fundamentales
Compendio de fórmulas eléctricas de uso diario para instalaciones monofásicas y trifásicas, incluyendo fórmulas de cortocircuito, puesta a tierra y compensación de reactiva.
| Magnitud | Monofásica | Trifásica | Unidad | Variables |
|---|---|---|---|---|
| Potencia aparente (S) | S = V × I | S = √3 × V × I | VA | V = tensión, I = corriente |
| Potencia activa (P) | P = V × I × cos φ | P = √3 × V × I × cos φ | W | cos φ = factor de potencia |
| Potencia reactiva (Q) | Q = V × I × sen φ | Q = √3 × V × I × sen φ | VAr | sen φ = seno del ángulo de desfase |
| Corriente (I) | I = P / (V × cos φ) | I = P / (√3 × V × cos φ) | A | P = potencia activa |
| Tensión (V) | V = P / (I × cos φ) | V = P / (√3 × I × cos φ) | V | — |
| Ley de Ohm | V = I × R | V = I × R (por fase) | V | R = resistencia (Ω) |
| Resistencia (R) | R = ρ × L / S | R = ρ × L / S | Ω | ρ = resistividad, L = longitud, S = sección |
| Impedancia (Z) | Z = √(R² + X²) | Z = √(R² + X²) por fase | Ω | X = reactancia inductiva |
| Factor de potencia | cos φ = P / S | cos φ = P / S | — | 0 ≤ cos φ ≤ 1 |
| Energía (E) | E = P × t | E = P × t | kWh | t = tiempo (horas) |
| Caída de tensión (ΔV) | ΔV = 2 × I × L × ρ / S | ΔV = √3 × I × L × ρ / S | V | ρ Cu 70°C = 0.0178 Ω·mm²/m |
| Sección por caída (S) | S = 2 × I × L × ρ / ΔV | S = √3 × I × L × ρ / ΔV | mm² | ΔV = caída admisible en voltios |
| Icc cortocircuito | Icc = V / Zs | Icc = V / (√3 × Zs) | A | Zs = impedancia de lazo |
| Z lazo falla | Zs = Zred + 2×(R+jX)×L | Zs = Zred + (R+jX)×L | Ω | Zred = impedancia de red |
| Resistencia PAT (R) | R = ρ / (2π × L) | — | Ω | Jabalina: ρ = resistividad suelo, L = longitud |
| Capacitor reactiva (Qc) | Qc = P × (tg φ₁ − tg φ₂) | Qc = P × (tg φ₁ − tg φ₂) | kVAr | φ₁ = actual, φ₂ = deseado |
| Vel. sincrónica motor | — | n = 120 × f / p | RPM | f = 50 Hz, p = n.° polos |
| Par motor (T) | T = P / (2π × n/60) | T = P / (2π × n/60) | N·m | n = RPM |
| Resistividad Cu (ρ) | 0.0178 Ω·mm²/m (70 °C) | — | Ω·mm²/m | A 20 °C: 0.01724 |
| Resistividad Al (ρ) | 0.0286 Ω·mm²/m (70 °C) | — | Ω·mm²/m | A 20 °C: 0.02826 |
- V = tensión de línea (fase-neutro en monofásico 230 V, fase-fase en trifásico 400 V — Argentina).
- Tensiones nominales Argentina: 220–230 V (monofásica), 380–400 V (trifásica), 50 Hz.
- Para motores: 1 HP = 746 W, 1 CV = 735.5 W. En Argentina se usan ambos indistintamente.
- cos φ mínimo exigido por ENRE/CAMMESA para grandes usuarios: 0.85 inductivo. Penalización si cos φ < 0.85.
- La fórmula de compensación de reactiva permite calcular los kVAr necesarios para corregir el cos φ.
- Icc (cortocircuito): es fundamental para verificar que los dispositivos de protección tengan Icu ≥ Icc presunta.
- ρ Cu a 70 °C (PVC) = 0.0178 Ω·mm²/m — este es el valor correcto para cálculos de caída de tensión con cable en servicio.
- L = longitud del circuito (distancia al punto más lejano), NO la longitud total del cable.
Fuente: IEC 60909 / AEA 90364 / Fundamentos de ingeniería eléctrica / ENRE Resoluciones.