Fórmulas Básicas de Electricidad: Guía de Referencia
Recopilación completa de las fórmulas eléctricas fundamentales: ley de Ohm, potencia, caída de tensión, resistencia de conductores, y más. Tu hoja de referencia rápida.
Esta guía recopila las fórmulas eléctricas fundamentales que todo electricista, técnico e ingeniero necesita en su trabajo diario. Organizada por temas, sirve como una hoja de referencia rápida para consultar durante el diseño, la instalación y la verificación de instalaciones eléctricas.
Cada fórmula incluye una breve explicación, las unidades de cada variable y un ejemplo numérico para que puedas aplicarla inmediatamente.
Ley de Ohm
Las tres formas de la ley de Ohm y sus combinaciones con la potencia:
Fórmulas básicas:
| Para calcular | Fórmula | Ejemplo |
|---|---|---|
| Tensión | V = I × R | 5 A × 46 Ω = 230 V |
| Corriente | I = V / R | 230 V / 46 Ω = 5 A |
| Resistencia | R = V / I | 230 V / 5 A = 46 Ω |
| Para calcular | Fórmula | Ejemplo |
|---|---|---|
| Potencia | P = V × I | 230 V × 5 A = 1.150 W |
| Potencia | P = I² × R | 5² × 46 = 1.150 W |
| Potencia | P = V² / R | 230² / 46 = 1.150 W |
| Corriente | I = P / V | 1.150 / 230 = 5 A |
| Tensión | V = P / I | 1.150 / 5 = 230 V |
| Resistencia | R = V² / P | 230² / 1.150 = 46 Ω |
Potencia eléctrica
Potencia monofásica:
| Magnitud | Fórmula |
|---|---|
| Potencia activa | P = V × I × cos φ |
| Potencia reactiva | Q = V × I × sen φ |
| Potencia aparente | S = V × I |
| Relación entre potencias | S² = P² + Q² |
| Factor de potencia | cos φ = P / S |
| Magnitud | Fórmula |
|---|---|
| Potencia activa | P = √3 × V_L × I_L × cos φ |
| Potencia reactiva | Q = √3 × V_L × I_L × sen φ |
| Potencia aparente | S = √3 × V_L × I_L |
| Corriente | I = P / (√3 × V_L × cos φ) |
I = 15.000 / (1,732 × 400 × 0,85) = 25,47 AResistencia de los conductores
Resistencia de un conductor:
R = ρ × L / S
| Variable | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| R | Resistencia | Ω |
| ρ | Resistividad | Ω·mm²/m |
| L | Longitud | m |
| S | Sección | mm² |
| Material | ρ a 20°C | ρ a 70°C (PVC) | ρ a 90°C (XLPE) |
|---|---|---|---|
| Cobre | 0,01724 | 0,02132 | 0,02267 |
| Aluminio | 0,02826 | 0,03498 | 0,03720 |
R_t = R_20 × [1 + α × (T − 20)]| Material | α (coeficiente de temperatura) |
|---|---|
| Cobre | 0,00393 /°C |
| Aluminio | 0,00403 /°C |
R = 0,02132 × 30 / 4 = 0,160 ΩCaída de tensión
Monofásica:
ΔV = 2 × I × L × ρ / S
ΔV(%) = (ΔV / V_nominal) × 100
Trifásica:
ΔV = √3 × I × L × ρ / S
ΔV(%) = (ΔV / V_L) × 100
Sección mínima por caída de tensión:
S_mono = 2 × P × L × ρ / (ΔV_máx × V)
S_tri = √3 × I × L × ρ / ΔV_máx
Límites REBT (ITC-BT-19):
| Circuito | Caída máxima |
|---|---|
| Alumbrado | 3% |
| Otros usos | 5% |
| Instalación de enlace | 0,5% |
ΔV = 2 × 20 × 25 × 0,02132 / 4 = 5,33 V = 2,32% ✓Conexiones serie y paralelo
Resistencias en serie:
R_eq = R₁ + R₂ + R₃ + ...
Resistencias en paralelo:
1/R_eq = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ...
Dos resistencias en paralelo (simplificada):
R_eq = (R₁ × R₂) / (R₁ + R₂)
Condensadores en serie:
1/C_eq = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + ...
Condensadores en paralelo:
C_eq = C₁ + C₂ + C₃ + ...
Nota: los condensadores se comportan de forma opuesta a las resistencias: se suman en paralelo y son inversos en serie.
Conexión estrella-triángulo:
| Parámetro | Estrella (Y) | Triángulo (Δ) |
|---|---|---|
| Tensión en carga | V_fase = V_L / √3 | V_fase = V_L |
| Corriente de línea | I_L = I_fase | I_L = √3 × I_fase |
Otras fórmulas útiles
Energía eléctrica:
E = P × t (Wh)
E(kWh) = P(W) × t(h) / 1.000
Efecto Joule (pérdidas por calor):
P_pérdida = I² × R (W)
E_pérdida = I² × R × t (Wh)
Corriente de cortocircuito (simplificada):
I_cc = V / R_total
Compensación de reactiva:
Q_c = P × (tan φ₁ − tan φ₂)
Rendimiento de un motor:
η = P_mecánica / P_eléctrica
I = P_mecánica / (η × √3 × V × cos φ)
Velocidad de sincronismo (motores):
n_s = 60 × f / p
Donde f = frecuencia (50 Hz) y p = pares de polos.
| Pares de polos | Velocidad sincronismo | Velocidad real (4% deslizamiento) |
|---|---|---|
| 1 | 3.000 rpm | 2.880 rpm |
| 2 | 1.500 rpm | 1.440 rpm |
| 3 | 1.000 rpm | 960 rpm |
| 4 | 750 rpm | 720 rpm |
Normativa aplicable
ITC-BT-19 — Prescripciones generales
"Define los criterios de dimensionado de conductores por intensidad admisible y caída de tensión."
ITC-BT-25 — Instalaciones en viviendas
"Tablas de circuitos tipo con potencias, protecciones y secciones mínimas de referencia."
Conclusión
Esta guía de referencia reúne las fórmulas más utilizadas en el trabajo diario con instalaciones eléctricas de baja tensión. Desde la ley de Ohm hasta el cálculo de compensación de reactiva, estas ecuaciones son las herramientas matemáticas que sustentan cada decisión de diseño, instalación y verificación.
Te recomendamos guardar esta página como referencia y complementarla con nuestras calculadoras online, que automatizan todos estos cálculos y verifican el cumplimiento del REBT.
Preguntas frecuentes
I = P / (V × cos φ) para monofásico e I = P / (√3 × V × cos φ) para trifásico. Con estas dos fórmulas calculas la corriente, que es la magnitud que determina la sección del cable y la protección. Si solo memorizas una fórmula, que sea esta.