Ingeniería y electricidad calculadoras

Caída de tensión, calibre de cable, relaciones de marcha, cargas de vigas y dimensionado de BTU de climatización

Calculadora del temporizador 555Calcula la frecuencia, el período, el ciclo de trabajo y los tiempos de pulso del temporizador 555 en modo astable.Calculadora de ganancia de antenaEstima la ganancia de antena en dBi desde los ángulos de media potencia usando la aproximación del área de haz.Calculadora de carga en vigasCalcula las reacciones, el cortante máximo y el momento flector de una viga simplemente apoyada.Calculadora de torque de apriete de tornillosCalcula el torque de apriete de un tornillo desde el diámetro, la precarga objetivo y el factor de tuerca.Calculadora de red de capacitoresCalcula la capacitancia equivalente total de capacitores conectados en serie o en paralelo.Calculadora de espejo de corrienteCalcula la corriente de salida ideal de un espejo de corriente desde la corriente de referencia y la relación de tamaños.Conversor de dBm a vatiosConvierte entre dBm, milivatios y vatios para cálculos de nivel de potencia en RF y telecomunicaciones.Calculadora de longitud de antena dipoloCalcula la longitud total y por tramo de una antena dipolo de media onda desde la frecuencia de operación.Calculadora del calibre de cable eléctricoEncuentra el calibre correcto de cable según la corriente, la distancia y los límites de caída de voltaje del NEC.Calculadora de pandeo de Euler en columnasCalcula la carga crítica de pandeo de Euler de una columna esbelta desde el módulo, la inercia, la longitud y los extremos.Calculadora del factor de seguridadCalcula el factor de seguridad desde la resistencia del material y el esfuerzo de trabajo aplicado con su evaluación.Calculadora de pérdida de trayecto en espacio libreCalcula la pérdida de trayecto en espacio libre en decibeles desde la distancia y la frecuencia usando la ecuación de Friis.Calculadora de relación de transmisiónCalcula la relación de transmisión, las RPM de salida y la multiplicación de torque para cualquier par de engranajes.Calculadora de la ley de Hooke para resortesCalcula la fuerza del resorte y la energía potencial elástica almacenada desde la constante del resorte y la deformación.Calculadora de esfuerzo circunferencial en recipientes a presiónCalcula los esfuerzos circunferencial y longitudinal en una pared delgada desde la presión interna, el radio y el espesor.Calculadora de carga HVAC en BTUEstima los requerimientos de BTU para calefacción y refrigeración según el volumen del espacio, el clima y el aislamiento.Calculadora de energía almacenada en un inductorCalcula la energía almacenada en el campo magnético de un inductor en julios y milijulios desde su inductancia y corriente.Calculadora de kVA, kW y factor de potenciaConvierte entre potencia aparente, real, reactiva, factor de potencia y corriente eléctrica.Calculadora de resistencia limitadora de corriente para LEDEncuentra la resistencia limitadora para un LED según el voltaje de alimentación, el voltaje directo y la corriente.Calculadora de impedancia de microstripCalcula la impedancia característica y la permitividad efectiva de una pista microstrip para diseño de PCB de RF.Calculadora de pérdidas de conducción del MOSFETCalcula la pérdida de potencia de conducción en un MOSFET desde la corriente de drenaje, Rds(on) y ciclo de trabajo.Calculadora de la corriente de plena carga de motoresEstima la corriente de plena carga de un motor monofásico o trifásico desde la potencia, el voltaje y la eficiencia.Calculadora de la ley de OhmCalcula voltaje, corriente, resistencia o potencia con la ley de Ohm (V = IR) y la fórmula de potencia (P = VI).Calculadora de ganancia de amplificador operacionalCalcula la ganancia de voltaje del amplificador operacional inversor y no inversor desde las resistencias de retroalimentación.Calculadora de capacitancia de placas paralelasCalcula la capacitancia de un capacitor de placas paralelas desde el área, la separación y la constante dieléctrica.Calculadora de resistencias en paraleloCalcula la resistencia equivalente total de dos a cuatro resistencias en paralelo, siempre menor que la más pequeña.Calculadora del ancho de pista de PCBCalcula el ancho mínimo de pista de PCB desde la corriente y el aumento de temperatura usando IPC-2221.Calculadora de poleas y correasCalcula las RPM de salida, la longitud de la correa y la velocidad de la correa para una transmisión de dos poleas.Calculadora de potencia de bombasCalcula la potencia hidráulica y de freno de una bomba desde el caudal, la altura manométrica y la eficiencia.Calculadora de potencia hidráulica de bombasCalcula la potencia hidráulica y de eje de una bomba en kilovatios desde el caudal, la altura, la eficiencia y la densidad.Calculadora de frecuencia de corte del filtro RCCalcula la frecuencia de corte -3dB de un filtro RC pasa-bajas o pasa-altas desde la resistencia y capacitancia.Calculadora de reactanciaCalcula la reactancia capacitiva, la inductiva y la frecuencia de resonancia LC de un circuito.Calculadora del código de colores de resistoresDecodifica las bandas de color de un resistor para hallar el valor de resistencia y el rango de tolerancia.Calculadora de resistencias en serie y paraleloCalcula la resistencia equivalente instantáneamente para hasta seis resistencias en serie, paralelo o combinación.Calculadora de la constante de tiempo del circuito RLCalcula la constante de tiempo y el tiempo de asentamiento de un circuito RL desde la inductancia y la resistencia.Calculadora de profundidad de efecto pelicularCalcula la profundidad de efecto pelicular de un conductor en metros y micrómetros desde la frecuencia y la resistividad.Calculadora de inductancia de solenoideCalcula la inductancia de una bobina solenoide desde las espiras, el área del núcleo, la longitud y la permeabilidad.Calculadora del tamaño de broca para roscadoTabla de brocas para roscas UNC, UNF y métricas. Ajusta el porcentaje de contacto y obtén el diámetro exacto.Calculadora de conducción de calorCalcula la tasa de transferencia de calor en estado estacionario a través de una pared usando la ley de Fourier.Calculadora de potencia trifásicaCalcula la potencia real, aparente y reactiva trifásica, la corriente o el factor de potencia de un sistema.Calculadora de dimensionamiento de transformadoresDimensiona un transformador en kVA y calcula la corriente de plena carga primaria y secundaria.Calculadora de relación de espiras del transformadorCalcula la relación de espiras y el voltaje secundario de un transformador desde los números de espiras primario y secundario.Calculadora de longitud de línea de transmisiónCalcula las longitudes de cuarto y media onda de una línea de transmisión desde la frecuencia y el factor de velocidad.Calculadora de divisor de voltajeCalcula el voltaje de salida, la corriente y la potencia de una red divisora de voltaje de dos resistencias.Calculadora de caída de voltaje en conductoresCalcula la caída de voltaje en un tramo de cable según calibre AWG, distancia, corriente y material conductor.Calculadora de VSWR y pérdida de retornoCalcula el VSWR, la pérdida de retorno y el coeficiente de reflexión desde las potencias incidente y reflejada.Calculadora del puente de WheatstoneCalcula la resistencia desconocida en un puente de Wheatstone equilibrado desde las tres resistencias conocidas.Calculadora del módulo de YoungCalcula el esfuerzo, la deformación y el módulo de Young desde la fuerza aplicada, el área, la longitud y la elongación.

Acerca de las calculadoras de Ingeniería y electricidad

Las calculadoras de ingeniería y eléctricas son las herramientas de referencia de campo a las que recurren electricistas, ingenieros mecánicos y aficionados serios al bricolaje durante el diseño, la instalación y la inspección. La colección se centra en los cálculos cotidianos que impulsan decisiones reales: qué calibre de cable tender, cuánto voltaje perderás en un tramo largo, cómo se flexionará una viga bajo carga y qué relación de engranajes entrega realmente una transmisión. Cada herramienta eléctrica sigue las convenciones del National Electrical Code (NEC) NFPA 70: resistividad de cobre y aluminio con valores de ampacidad a 75 °C, 3% de caída de voltaje máxima en circuito ramal y 5% combinado de alimentador + ramal como límite recomendado según las notas informativas del NEC 210.19(A) y 215.2(A), y tamaños AWG estándar desde 18 AWG hasta 4/0 y entrando a kcmil para acometidas de servicio.

Las calculadoras de caída de voltaje y de calibre de cable son las dos más usadas. La caída de voltaje usa Vd = (2 × K × I × L) / CM para monofásico y (1.732 × K × I × L) / CM para trifásico, con K = 12.9 ohm-circular-mil/pie para cobre a 75 °C y 21.2 para aluminio, coincidiendo con los valores de la Tabla 8 del Capítulo 9 del NEC. La calculadora de calibre de cable resuelve el problema inverso: dada una corriente, distancia y caída aceptable, ¿qué AWG necesitas? Ambas herramientas advierten cuando la ampacidad (NEC Tabla 310.16) se vuelve la restricción vinculante en lugar de la caída de voltaje, que es el error que cometen la mayoría de las calculadoras de nivel doméstico.

Las herramientas mecánicas son igual de rigurosas. La calculadora de carga de viga maneja vigas simplemente apoyadas bajo cargas puntuales y uniformemente distribuidas, devolviendo reacciones, cortante máximo, momento máximo y la ubicación del cortante cero. La calculadora de relación de engranajes calcula la relación, las RPM de salida y la multiplicación de par para cualquier par único, con un modo de engranajes compuestos para trenes de dos o tres engranes. Los cálculos de carga HVAC y de BTU usan los factores estándar de regla práctica (20-60 BTU/h por pie cúbico según el aislamiento y la zona climática) para un dimensionamiento rápido, con una nota de que el Manual J de la ACCA es la herramienta correcta para trabajo de permisos.

La mayoría de los usuarios llegan aquí a mitad de un proyecto: instalando circuitos nuevos en un taller, dimensionando un generador, diseñando una transmisión CNC personalizada o verificando si la especificación de un contratista es razonable. Las calculadoras muestran cada valor intermedio (circular mils, factor K, derateo) para que el trabajo sea auditable por un inspector eléctrico o un analista de esfuerzos. Las propiedades de los materiales provienen del MIL-HDBK-5J, el AISC Steel Construction Manual y el NEC para lo eléctrico, así que las constantes cuadran con las referencias que reconocerá tu autoridad competente (AHJ).

Cuándo usar una calculadora de Ingeniería y electricidad

  • Dimensionar circuitos ramales o alimentadores para cumplir los objetivos de caída de voltaje del 3% / 5% del NEC
  • Elegir el calibre de cable AWG para un amperaje y longitud de tramo específicos en cobre o aluminio
  • Calcular reacciones, cortante y momento flexionante para una viga simplemente apoyada
  • Diseñar un tren de engranajes y predecir las RPM de salida y el par a partir de la potencia de entrada
  • Estimar la carga HVAC en BTU/h para una comprobación rápida de dimensionamiento antes del Manual J formal
  • Verificar que la especificación de un electricista o ingeniero mecánico esté en un rango razonable

Preguntas frecuentes

¿Qué porcentaje de caída de voltaje exige realmente el NEC?

El NEC no impone una caída de voltaje máxima en el código exigible en sí. Las recomendaciones están en las notas informativas de 210.19(A)(1) para circuitos ramales y 215.2(A)(1) para alimentadores. Los objetivos ampliamente aceptados son 3% en el circuito ramal, 2% en el alimentador y 5% combinado. Algunas AHJ locales los adoptan como exigibles; verifica antes de enviar un diseño.

¿Puedo usar números de caída de voltaje de cobre para cable de aluminio?

No. El aluminio tiene aproximadamente 1.6× la resistividad del cobre, así que para la misma corriente y distancia necesitas subir unos dos tamaños AWG. Nuestras calculadoras tienen un selector explícito de material del conductor, así que selecciona siempre el material real que se va a instalar, no el que la fórmula tomó por defecto.

¿Cuál es la diferencia entre el dimensionamiento por ampacidad y por caída de voltaje?

La ampacidad (NEC Tabla 310.16) tiene que ver con el calor: qué corriente puede transportar el conductor sin exceder la clasificación de su aislamiento. La caída de voltaje tiene que ver con el voltaje entregado en la carga. En tramos cortos manda la ampacidad; en tramos largos la caída de voltaje suele requerir un conductor más grande del que la ampacidad por sí sola exigiría. Dimensiona siempre según el más exigente de los dos.

¿Los cálculos de viga sirven para planos sellados por permiso?

Son precisos para vigas simplemente apoyadas bajo cargas estándar, pero un plano sellado requiere que un PE con licencia en tu jurisdicción avale el análisis. Usa la calculadora para dimensionamiento preliminar, para comprobar el trabajo de un contratista o para tareas escolares, no como base final para construcción.

¿El dimensionamiento de BTU de esta calculadora basta para un permiso de HVAC?

No. La mayoría de las jurisdicciones requieren el Manual J de la ACCA para residencial y el Manual N para comercial como base para cálculos de carga de nivel de permiso, porque consideran la ganancia solar, la infiltración, las cargas internas y las pérdidas de ducto de forma individual. Nuestra herramienta HVAC es un dimensionamiento rápido de regla práctica para presupuestos y comprobaciones de viabilidad.

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