Calculadora de Bitola de Fio
Encontre a bitola mínima (AWG) para uma carga dada com base nas tabelas de ampacidade NEC 310.16 e limites de queda de tensão.
Como funciona
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Informe corrente de carga, comprimento e tensão
Coloque a carga contínua em amperes, o comprimento da tirada em pés (só de ida) e a tensão nominal do circuito. Defina a queda de tensão máxima que você aceita (3 % é a recomendação informativa da NEC para circuitos terminais).
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Escolha fase, material e classe de isolação
Selecione CC, monofásico ou trifásico. Escolha cobre ou alumínio. Defina a temperatura nominal da isolação entre 60, 75 ou 90 °C conforme as terminações e o tipo de cabo em uso.
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Leia o AWG recomendado e o fator limitante
A calculadora devolve a menor bitola padrão que atende ampacidade e queda de tensão, junto com a queda real e se foi a ampacidade ou a queda de tensão que fixou o tamanho final.
Dimensionamento de condutores pela NEC 310.16: AWG, ampacidade e queda de tensão
Um condutor de cobre 12 AWG e um de alumínio 12 AWG parecem quase idênticos, mas um pode conduzir 20 A com segurança em um circuito terminal típico e o outro não. Se você escolher errado, a terminação superaquece. O American Wire Gauge está em uso desde 1857 e é padronizado pela ASTM B258. A numeração corre ao contrário: números AWG menores significam fio mais grosso, sendo 4/0 ("four-aught") a maior bitola prática e 40 a menor. Bitolas adjacentes diferem por um fator de 92^(1/39), de modo que descer três números de bitola aproximadamente dobra a seção transversal e reduz a resistência à metade. Nos Estados Unidos o dimensionamento é regido pelo National Electrical Code (NFPA 70), publicado pela primeira vez em 1897 e atualizado em ciclos de três anos. Não é lei federal, mas a maioria dos estados e municípios o adota com emendas locais. A tabela 310.16 lista ampacidades base presumindo temperatura ambiente de 30 °C e no máximo três condutores transportadores de corrente em um eletroduto. Instalações reais quase sempre exigem redução: temperaturas ambiente mais altas, condutores agrupados e cargas contínuas de três horas ou mais reduzem a capacidade utilizável. A NEC 210.19 exige que os condutores sejam dimensionados para 125 % de uma carga contínua, de forma que um consumo contínuo de 16 A exige um condutor classificado para ao menos 20 A. O alumínio tem cerca de 61 % da condutividade do cobre, o que normalmente empurra a bitola exigida uma ou duas posições AWG acima. O alumínio também exige terminações homologadas AL e composto antioxidante. Historicamente, ignorar esses requisitos causou incêndios residenciais, e os códigos de construção refletem essa história.
Armadilhas comuns
Confundir ampacidade com queda de tensão. A ampacidade (NEC 310.16) limita a corrente que um condutor pode conduzir sem superaquecer a isolação. A queda de tensão é uma verificação de desempenho separada. Um fio pode ser legal pela ampacidade e ainda perder 6 V em tiradas longas, enfraquecendo motores e lâmpadas.
Pular a redução por agrupamento. A NEC 310.15(C)(1) exige fatores de redução sempre que mais de três condutores transportadores compartilham um eletroduto: 80 % para 4–6, 70 % para 7–9, 50 % para 10–20. Quatro 12 AWG THHN num eletroduto caem de 30 A para 24 A antes de qualquer outro ajuste.
Esquecer a regra dos 125 % para carga contínua. A NEC 210.19(A)(1) e 210.20(A) exigem que condutores e proteções de circuito terminal sejam dimensionados a 125 % de uma carga contínua (≥ 3 h). Um consumo contínuo de 16 A exige disjuntor de 20 A e 12 AWG, não 14 AWG a 15 A.
Ignorar a temperatura das terminações. A NEC 110.14(C) limita a maioria dos disjuntores de 100 A ou menos à coluna de 60 °C mesmo com cabo de 90 °C. Usar THHN-90 não autoriza a ampacidade de 90 °C num disjuntor padrão; você fica na coluna de 60 °C.
Alumínio sem terminações homologadas AL. Fiações de alumínio anteriores a 1970 com parafusos apenas de cobre causaram incêndios residenciais. A NEC exige hoje dispositivos listados AL (ou CU/AL) com pasta antioxidante em cada terminação.
Perguntas Frequentes
O que é AWG e como se relaciona com a bitola do fio?
American Wire Gauge (AWG) é o padrão norte-americano para diâmetros de condutores. Números menores indicam fios mais grossos: 14 AWG é mais fino que 12 AWG, e 4/0 ("four-aught") é mais grosso que 1 AWG. A cada 3 passos de AWG, a área da seção transversal aproximadamente dobra, reduzindo a resistência pela metade.
Como dimensionar o fio para uma determinada carga?
Duas restrições devem ser atendidas. Primeiro, a ampacidade: a bitola deve suportar a corrente sem superaquecimento (NEC 310.16). Segundo, a queda de tensão: a perda IR ao longo do trecho deve ficar abaixo de 3% para circuitos derivados (recomendado) ou 5% no total entre alimentador e derivação. Esta ferramenta seleciona a menor bitola AWG padrão que atende ambos os critérios.
Por que a queda de tensão é importante em trechos longos?
A resistência do fio × a corrente cria uma queda de tensão que reduz a tensão na carga. Em longas distâncias, a queda pode ser significativa: motores superaquecem, drivers de LED oscilam, aquecedores têm desempenho reduzido. Para um circuito derivado de 20 A a 120 V com 30 m de comprimento, um fio de 12 AWG de cobre perde cerca de 3,86 V (3,2%), exatamente no limite recomendado.
Cobre ou alumínio: qual devo usar?
O cobre tem menor resistência para uma dada bitola e é padrão em circuitos derivados abaixo de 100 A. O alumínio é significativamente mais barato para alimentadores grandes e entradas de serviço, mas exige terminações específicas e composto antioxidante. O alumínio também necessita de aproximadamente uma bitola a mais que o cobre para a mesma ampacidade. Nunca misture cobre e alumínio em uma terminação, pois isso causa incêndios.
Este cálculo considera a redução por temperatura?
Não. Esta ferramenta utiliza a ampacidade base do NEC 310.16 para isolamento de 60, 75 ou 90 °C. O dimensionamento real também deve aplicar fatores de correção para temperatura ambiente (NEC 310.15(B)(2)(a)) e redução por agrupamento quando mais de 3 condutores ativos compartilham um eletroduto. Para cargas contínuas (3+ horas), o condutor também deve ser dimensionado para 125% da carga conforme NEC 210.19.
O que significa 'limitado pela queda de tensão'?
Quando o fio precisa ser superdimensionado além do que a ampacidade sozinha exige, é a restrição de queda de tensão que determina a escolha. Trechos longos são tipicamente limitados pela queda de tensão; trechos curtos com alta corrente são limitados pela ampacidade. Esta ferramenta indica qual restrição determinou a bitola final.
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