Calculadora de queda de tensão
Descubra quantos volts o circuito perde no caminho, se isso respeita o limite de 4% da NBR 5410 e qual seção de cabo resolve o problema. O cálculo aparece aberto, passo a passo — nada de caixa-preta.
Queda de tensão
3,52 %
7,74 V perdidos ao longo de 30 m.
A fórmula por trás do resultado
Queda de tensão é a lei de Ohm aplicada ao próprio cabo. O condutor tem resistência, a corrente atravessa essa resistência, e o que sobra de tensão na carga é menos do que saiu do quadro. Para um circuito monofásico a corrente percorre o caminho de ida e de volta, daí o fator 2:
ΔV = 2 × ρ × L × I ⁄ S (monofásico)
ΔV = √3 × ρ × L × I ⁄ S (trifásico equilibrado)
Onde:
- ρ — resistividade do cobre, em Ω·mm²/m
- L — comprimento do circuito só na ida, em metros
- I — corrente que circula, em ampères
- S — seção nominal do condutor, em mm²
Por que a temperatura entra na conta
A resistividade do cobre não é constante — ela sobe com a temperatura. Partimos
do valor de referência do cobre recozido padrão,
ρ₂₀ = 0,017241 Ω·mm²/m a 20 °C (a definição de 100% IACS), e
corrigimos com o coeficiente térmico α = 0,00393 /°C:
ρ(T) = ρ₂₀ × [1 + α × (T − 20)]
Na prática isso importa bastante. Um cabo com isolação PVC operando em regime a 70 °C tem resistividade cerca de 20% maior que a de tabela a 20 °C. Cálculo feito com o valor frio subestima a queda real justamente na condição de carga máxima, que é quando o problema aparece.
Este cálculo considera apenas a resistência. Em circuitos longos com seção grande (acima de ~70 mm²) e cargas indutivas, a reatância do cabo passa a contribuir de forma relevante e o resultado real fica um pouco acima do calculado aqui. Para alimentadores industriais, use o método completo com impedância.
O que a NBR 5410 exige
A norma limita a queda de tensão medida desde a origem da instalação até qualquer ponto de utilização. Os dois casos que aparecem no dia a dia:
- 4% — quando a instalação é alimentada diretamente pelo ramal de baixa tensão da concessionária. É o caso da esmagadora maioria das residências e comércios.
- 7% — quando a alimentação vem de subestação própria, contado a partir dos terminais de baixa tensão do transformador.
Repare que o limite é acumulado. Se o alimentador do quadro já consumiu 2%, sobram apenas 2% para o circuito terminal. Dimensionar cada trecho isoladamente contra os 4% é um erro comum que estoura o limite no conjunto.
O que acontece quando a queda é alta
| Carga | O que acontece | Gravidade |
|---|---|---|
| Motor de indução | Torque cai com o quadrado da tensão: 8% menos tensão significa 15% menos torque. O motor puxa mais corrente para compensar e esquenta. | Alta |
| Chuveiro / resistência | Potência cai 15%. A água sai mais fria e o usuário aumenta o tempo de banho, elevando o consumo total. | Média |
| Iluminação LED | A fonte chaveada compensa até certo ponto, mas oscila visivelmente quando outra carga entra no circuito. | Baixa |
| Ar-condicionado | O compressor tem dificuldade na partida, o protetor térmico atua e o aparelho desliga sozinho em dia quente. | Alta |
| O próprio cabo | Toda a energia perdida vira calor no condutor, acelerando o envelhecimento da isolação. | Alta |
Quatro formas de reduzir a queda
- Aumentar a seção do cabo. A queda é inversamente proporcional à seção: passar de 2,5 para 6 mm² deixa a queda em 42% do valor original. É a solução mais direta e quase sempre a mais barata.
- Encurtar o percurso. A queda é diretamente proporcional ao comprimento. Reposicionar o quadro para perto das cargas pesadas resolve mais que trocar cabo.
- Dividir a carga. Dois circuitos de 3 kW em paralelo caem menos que um de 6 kW, porque cada um leva metade da corrente.
- Elevar a tensão. A mesma potência em 220 V puxa 42% menos corrente que em 127 V. E como a queda percentual varia com o inverso do quadrado da tensão, ela cai para exatamente um terço: (127 ⁄ 220)² = 0,33. É por isso que chuveiro ligado em 220 V aceita cabo bem mais fino que o mesmo aparelho em 127 V.
Queda de tensão é só um dos três critérios. O condutor precisa atender simultaneamente à capacidade de condução de corrente, à queda de tensão e à proteção contra curto-circuito. Esta calculadora resolve o segundo. Passe também pela calculadora de bitola e confirme com projeto assinado.
Perguntas frequentes
Qual o limite de queda de tensão pela NBR 5410?
São 4% quando a instalação é alimentada diretamente pelo ramal de baixa tensão da concessionária, medidos desde a origem da instalação até qualquer ponto de utilização.
Quando a alimentação vem de subestação própria, o limite sobe para 7%, contado a partir dos terminais de baixa tensão do transformador.
Meço a distância só na ida ou ida e volta?
Informe apenas a ida — do quadro até a carga. O fator 2 da fórmula monofásica já contabiliza o retorno pelo neutro.
Um erro clássico é somar ida e volta no campo de distância e ainda aplicar o fator 2, o que dobra o resultado sem motivo e leva a superdimensionar o cabo.
O que acontece se a queda passar de 4%?
Motores perdem torque e esquentam, porque a potência cai com o quadrado da tensão. Chuveiros aquecem menos. Lâmpadas oscilam quando outra carga entra. E o cabo dissipa mais calor, reduzindo a vida útil da isolação.
Além disso, a instalação fica em desacordo com a norma — o que pode ser apontado em vistoria, laudo ou perícia de sinistro.
A calculadora considera a reatância do cabo?
Não. Ela usa o modelo resistivo, que é o adequado para circuitos terminais residenciais e comerciais — a faixa em que a esmagadora maioria das dúvidas acontece.
Em alimentadores com seção acima de ~70 mm², percurso longo e carga indutiva, a reatância passa a pesar e a queda real fica acima da calculada aqui. Nesses casos use o método completo com impedância.
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