Tabla de calibres AWG: guía completa del American Wire Gauge

Un solo hilo de cobre 14 AWG tiene una resistencia de unos 2,525 ohmios por cada mil pies a 20 °C. Duplica la longitud hasta 2.000 pies y tendrás 5 ohmios, suficientes para dejar caer más de 10 voltios en un circuito de 15 A antes de que el conductor siquiera llegue a la carga. Esa cifra no es arbitraria. Sale de una fórmula establecida en Providence, Rhode Island en 1857, y todo conductor residencial vendido hoy en Norteamérica sigue obedeciéndola.

El American Wire Gauge (AWG), también llamado calibre Brown & Sharpe, fue estandarizado por la Brown & Sharpe Manufacturing Company en 1857. Sustituyó a un mosaico de sistemas de calibre propietarios que hacían prácticamente imposible seleccionar conductores entre distintos fabricantes. El sistema que definió es geométrico, predecible y, una vez conoces la fórmula, te permite deducir desde cero cada diámetro, sección y valor de resistencia de la tabla.

Qué mide realmente el AWG

El AWG mide el diámetro de conductores eléctricos redondos, macizos y no ferrosos. El número de calibre en sí es un contador de pasos en una progresión geométrica, no una medida lineal, razón por la cual los números pequeños corresponden a conductores más gruesos. El tamaño estándar más grueso, 0000 AWG (escrito 4/0 y pronunciado "four-aught"), tiene 0,4600 pulgadas (11,684 mm) de diámetro. El más delgado en la tabla estándar, 40 AWG, tiene 0,00314 pulgadas (0,0799 mm). La razón entre esos dos diámetros extremos es exactamente 1:92, repartida en 39 pasos desde el calibre 36 hasta el 0000.

Todo diámetro AWG se puede calcular a partir de una única fórmula:

d(n) = 0,005 inch × 92^((36 − n) / 39)
     = 0,127 mm × 92^((36 − n) / 39)

Para 0000 AWG, el exponente pasa a ser n = −3 y recuperas 0,4600 pulgadas. Para 36 AWG, el exponente es cero y d = 0,005 pulgadas exactas. La elección del 92 como razón de diámetros no fue casualidad. Se eligió para que un cambio de 3 números de calibre duplique aproximadamente la sección, y un cambio de 10 números incremente el diámetro unas diez veces en área (más precisamente, un factor de 10,1). Ambos atajos resultan útiles en el banco de trabajo: baja tres calibres y tienes aproximadamente el doble de cobre.

La sección sigue una fórmula paralela porque el área escala con el cuadrado del diámetro:

A(n) = (π/4) × d(n)²
     ≈ 0,012668 mm² × 92^((36 − n) / 19,5)

En EE. UU. y Canadá la unidad tradicional para la sección del conductor es el circular mil. Un circular mil es el área de un círculo de un mil (0,001 pulgada) de diámetro, lo que equivale a unos 5,067 × 10⁻⁴ mm². Para conductores grandes, la tabla usa kcmil (mil circular mils), a veces escrito MCM en textos antiguos. Un conductor de 250 kcmil, por ejemplo, tiene una sección de 126,7 mm², mayor que 4/0 AWG pero menor que el siguiente tamaño estándar del fabricante.

La tabla AWG completa

Valores para cobre macizo redondo a 20 °C. El diámetro está redondeado a 4 cifras significativas según recomienda la norma. La columna de ampacidad usa NEC 310.16 para aislamiento a 75 °C (THWN, XHHW) en canalización, no al aire libre. NEC 240.4(D) limita además los disyuntores para los calibres domésticos más pequeños.

Los tamaños por encima de 4/0 AWG se expresan directamente en kcmil: 250 kcmil, 350 kcmil, 500 kcmil, y así sucesivamente. En el uso normal no existe un "5/0".

Conversión AWG a métrico (mm²)

Fuera de Norteamérica, el cable se especifica directamente en mm². No existe una correspondencia limpia 1:1 entre AWG y mm² porque los pasos del AWG no coinciden con la serie estandarizada IEC 60228 en mm² (1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 mm²). La regla habitual es elegir la medida IEC inmediatamente superior para mantenerse del lado seguro en ampacidad.

Merece la pena memorizar las equivalencias residenciales comunes:

• 14 AWG ≈ 2,08 mm² (equivalente IEC: 2,5 mm²)
• 12 AWG ≈ 3,31 mm² (equivalente IEC: 4 mm²)
• 10 AWG ≈ 5,26 mm² (equivalente IEC: 6 mm²)
• 8 AWG ≈ 8,37 mm² (equivalente IEC: 10 mm²)
• 6 AWG ≈ 13,3 mm² (equivalente IEC: 16 mm²)
• 4 AWG ≈ 21,2 mm² (equivalente IEC: 25 mm²)
• 2 AWG ≈ 33,6 mm² (equivalente IEC: 35 mm²)
• 1/0 AWG ≈ 53,5 mm² (equivalente IEC: 50 mm²; redondear al alza para 95 °C)
• 4/0 AWG ≈ 107,2 mm² (equivalente IEC: 95 o 120 mm²)

El cable trenzado complica un poco la cosa. Un conductor trenzado tiene pequeños huecos de aire entre sus hilos, así que su diámetro exterior total es mayor que el de un conductor macizo del mismo AWG, aunque la sección conductora sea idéntica. Al dimensionar el llenado de tubería, usa el diámetro exterior del trenzado; al dimensionar ampacidad, usa el AWG.

Cómo elegir el calibre de conductor para un proyecto real

Elegir un calibre suele ser un problema de caída de tensión, no de ampacidad. Las tablas de ampacidad del NEC te dicen cuánta corriente puede llevar el conductor sin sobrecalentar el aislamiento, pero no garantizan que la tensión en la carga sea utilizable. Para tiradas largas, manda la caída de tensión.

Ejemplo: un subpanel en un garaje independiente, a 150 pies del panel principal, alimentado a 240 V, con carga estable esperada de 40 A.

Paso 1. Comprobar primero la ampacidad. De la tabla, el cobre 8 AWG a 75 °C está clasificado para 50 A. Eso cubre 40 A con margen, así que 8 AWG es el mínimo por ampacidad.

Paso 2. Calcular la caída de tensión. La resistencia del conductor simple en 8 AWG es 0,6282 Ω/1000 ft. La corriente recorre 150 pies de ida y 150 de vuelta, por lo que la longitud total del bucle es de 300 pies. Resistencia del bucle: 0,6282 × 300 / 1000 = 0,1885 Ω. A 40 A, la caída de tensión es 40 × 0,1885 = 7,54 V, lo que supone un 3,1 por ciento de 240 V. El NEC recomienda mantener la caída en el alimentador por debajo del 3 por ciento y en el circuito ramal también por debajo del 3 por ciento, con un techo combinado del 5 por ciento. Con un 3,1 por ciento solo en el alimentador, el 8 AWG ya está ajustado en cuanto añades los circuitos ramales aguas abajo.

Paso 3. Subir una medida comercial. El 6 AWG tiene 0,3951 Ω/1000 ft. La resistencia del bucle queda en 0,3951 × 300 / 1000 = 0,1185 Ω. La caída a 40 A es de 4,74 V, o 1,98 por ciento. Eso deja un margen cómodo para los circuitos ramales dentro del garaje. 6 AWG es la respuesta correcta.

Antes de fiarte de cualquier regla general, pasa los números por la calculadora de sección de conductor y contrástalos con la calculadora de caída de tensión. Para la aritmética de V = IR que subyace, la calculadora de la ley de Ohm es la vía más rápida para verificar un tramo concreto.

Calibres residenciales comunes

El cableado doméstico norteamericano se apoya fuertemente en cinco calibres. Saber para qué sirve cada uno resulta más útil que memorizar la tabla entera.

14 AWG es el estándar para circuitos de iluminación de 15 A. El NEC permite 20 A de ampacidad bruta en cobre a 75 °C, pero el 240.4(D) limita la protección contra sobrecorriente a 15 A para uso general, así que el disyuntor es la restricción, no el conductor. Usos típicos: iluminación de dormitorios y salas, ventiladores de techo, detectores de humo.

12 AWG maneja circuitos de tomacorrientes de uso general a 20 A, incluidos los circuitos ramales para electrodomésticos pequeños de cocina exigidos por el NEC 210.52(B). La ampacidad es 25 A pero la regla 240.4(D) la mantiene en 20 A. Muchos electricistas optan por defecto por 12 AWG para todas las tiradas de tomacorrientes porque la diferencia de coste en material es pequeña y el margen de caída de tensión es mejor.

10 AWG lleva cargas de 30 A: secadoras eléctricas (NEMA 14-30), la mayoría de aires acondicionados centrales hasta unas 5 toneladas, y calentadores de agua de 240 V en casas pequeñas. En cobre a 75 °C la ampacidad es de 35 A, limitada a 30 A por el 240.4(D).

8 AWG es la opción habitual para circuitos de 40 a 50 A. Las cocinas eléctricas de libre pie estándar se cablean con 8 AWG a una salida NEMA 14-50. Los cargadores de VE de Nivel 2 a 40 A también usan 8 AWG, aunque el 6 AWG es común cuando la tirada es larga o el instalador quiere margen para futuras ampliaciones.

6 AWG sirve circuitos de 50 a 65 A y es el calibre habitual para la alimentación de un subpanel de garaje independiente o taller a distancias moderadas. También es común para calentadores de agua eléctricos instantáneos y cargadores de VE más grandes.

4 AWG aparece a 85 A, típicamente para alimentadores de subpanel de 100 A y la entrada de servicio de casas pequeñas más antiguas. Los servicios modernos de 200 A usan aluminio 4/0 o cobre 2/0 para los conductores de entrada de servicio.

Cobre frente a aluminio

El aluminio tiene aproximadamente el 61 por ciento de la conductividad del cobre por volumen, lo que significa que un conductor de aluminio necesita una sección mayor para llevar la misma corriente. La regla general que usa la mayoría de electricistas es subir dos calibres al pasar de cobre a aluminio, y las tablas del NEC lo confirman: el aluminio 2 AWG está clasificado para 90 A a 75 °C, cerca de los 85 A del cobre 4 AWG. Un paso más arriba y el aluminio 1 AWG con 100 A supera cómodamente al equivalente en cobre de 3 AWG.

Otra forma de verlo: la ampacidad del aluminio es aproximadamente el 78 por ciento de la del cobre al mismo calibre. Un conductor de aluminio 8 AWG está clasificado para 40 A a 75 °C, frente a los 50 A del cobre 8 AWG. El aluminio también tiene un coeficiente de dilatación térmica superior al del cobre, lo que provocó los fallos de conexión que dieron mala fama al cableado ramal de aluminio macizo en los años 70. Los conductores modernos de aluminio para servicio y alimentadores usan aleaciones (serie AA-8000) y pasta antioxidante en las conexiones, lo que mitiga el problema, y el aluminio sigue siendo estándar para cables de entrada de servicio y alimentadores grandes porque es significativamente más barato por amperio entregado.

Para circuitos ramales dentro de la vivienda, el cobre sigue siendo el valor por defecto. Para acometidas de servicio, tiradas del medidor al panel y alimentadores largos de subpanel, el aluminio es a la vez habitual y cumple el código cuando está dimensionado correctamente.

Dónde se queda corto el AWG

El AWG cubre un rango finito. Por encima del 4/0, los conductores se dimensionan directamente en kcmil porque la progresión geométrica produce números de calibre fraccionarios poco manejables. Por debajo del 40 AWG, el conductor se vuelve tan fino que la norma recomienda una resolución más estrecha que 0,01 mils, y las aplicaciones especiales (cables médicos, hilo de bobinado, microelectrónica) usan sus propias tablas.

El AWG también supone resistencia en CC o CA de baja frecuencia. A altas frecuencias, la corriente se concentra cerca de la superficie exterior del conductor por el efecto piel, y la resistencia efectiva sube. Para un conductor macizo de cobre a 60 Hz el efecto piel es despreciable hasta aproximadamente 4/0, pero a unos pocos MHz incluso el 18 AWG presenta una resistencia en CA notablemente superior a su valor en CC. El hilo de Litz (muchos filamentos finos aislados trenzados juntos) existe precisamente para combatir esto en transformadores de RF y bobinas de calentamiento por inducción, y su clasificación AWG describe cada filamento individual en vez del conjunto.

Otro sitio donde el AWG induce a error: el cable trenzado con gran cantidad de hilos finos (cable de soldadura, cable de batería) se vende a menudo con clasificaciones AWG "flexibles" que no son directamente intercambiables con el AWG macizo del mismo número. Consulta siempre la hoja de especificaciones para la sección real en mm² o circular mils si estás mezclando tipos de cable en un mismo circuito.

Dentro de su rango de diseño, que abarca la mayor parte del trabajo eléctrico hecho en Norteamérica, la fórmula de 1857 sigue mandando en la tabla. Cada número del gráfico no es más que 92 elevado a una fracción sencilla. Una vez lo sabes, lo demás es aritmética.