Come si usa il calcolo della caduta di tensione
- Linea: monofase o in corrente continua (due conduttori percorsi dalla corrente) oppure trifase (tre fasi).
- Conduttore e sezione: rame o alluminio, e la sezione in mm² (sono già impostati i mm²; la scala americana AWG/kcmil resta disponibile).
- Lunghezza di andata: la distanza dal quadro elettrico, dal contatore o dalla batteria fino al carico. Per le linee monofase e in corrente continua il calcolatore la raddoppia da solo per il conduttore di ritorno.
- Corrente del carico e tensione di alimentazione: 230 V in monofase, 400 V tra le fasi in trifase, 12 o 24 V per camper, barche e impianti fotovoltaici.
- Caduta ammessa: il limite di progetto, preimpostato al 4% raccomandato dalla CEI 64-8.
Ottieni la caduta in volt e in percentuale, la tensione che arriva al carico, la sezione minima che resta entro il limite, la lunghezza massima consentita dalla sezione scelta e la potenza persa in calore lungo il cavo. La tabella sotto il risultato mette a confronto tutte le sezioni normalizzate, da 1,5 a 300 mm², quindi il calcolatore funziona anche come calcolo della sezione del cavo elettrico.
La formula della caduta di tensione
Un cavo è una resistenza, e la sua caduta di tensione è la legge di Ohm applicata ai conduttori che portano la corrente. Nei manuali italiani la formula completa è:
ΔV = k × I × L × (R cos φ + X sen φ)
- k = 2 per le linee monofase e in corrente continua: la corrente va e torna, quindi conta due volte la lunghezza di andata;
- k = √3 ≈ 1,732 per le linee trifase equilibrate: si ottiene la caduta sulla tensione concatenata;
- I è la corrente d’impiego in ampere, L la lunghezza di andata, R e X la resistenza e la reattanza del cavo per unità di lunghezza.
La caduta percentuale è ΔV% = ΔV ÷ V × 100. Il calcolatore trascura la reattanza X e usa ΔV = k × I × L × R × cos φ: nei cavi per uso domestico, fino a qualche decina di mm², la reattanza pesa pochissimo rispetto alla resistenza, e in corrente continua non esiste. Nei libri di scuola la stessa formula (monofase) si trova scritta con la resistività: ΔV = 2 × ρ × L × I × cos φ ÷ S, con ρ ≈ 0,0178 Ω·mm²/m per il rame e circa 0,028 per l’alluminio a 20 °C, cioè conduttività di 56 e 35 m/(Ω·mm²). Lasciando cos φ = 1 ottieni il risultato più prudente.
Esempio: 2,5 mm² in rame, 20 m, 16 A a 230 V
La IEC 60228 dà per un conduttore in rame da 2,5 mm² una resistenza massima di 7,41 Ω/km a 20 °C. A 70 °C, la temperatura massima di un cavo in PVC a pieno carico, diventa 7,41 × (1 + 0,00393 × 50) = 8,87 Ω/km. La caduta è quindi 2 × 20 m × 8,87 Ω/km × 16 A = 5,67 V, il 2,47% di 230 V: al carico arrivano 224,3 V, ben dentro il 4%. Con questa sezione e questa corrente la linea potrebbe arrivare a circa 32,4 m prima di superare il 4%; con 1,5 mm² gli stessi 20 m darebbero già il 4,03%. Nel cavo si perdono in calore circa 91 W.
Linea trifase: 4 mm² in rame, 50 m, 20 A, 400 V, cos φ 0,85. A 70 °C la caduta è √3 × 50 m × 5,52 Ω/km × 20 A × 0,85 = 8,12 V, cioè il 2,03%; a 20 °C sarebbe 6,79 V.
Corrente continua a 12 V: un frigorifero da camper che assorbe 10 A a 5 m dalla batteria. Con 2,5 mm² la caduta a 20 °C è 2 × 5 × 7,41 ÷ 1000 × 10 = 0,74 V, il 6,2% di 12 V: troppo. Con 4 mm² si scende al 3,8%, con 6 mm² al 2,6%. A bassa tensione ogni volt pesa molto di più, ed è per questo che nei sistemi a 12 V e 24 V le sezioni sono così generose. A 24 V, con la stessa corrente, la caduta in volt è uguale ma in percentuale si dimezza.
Calcolo della sezione del cavo in base alla potenza
Se conosci i watt e non gli ampere, ricava prima la corrente: in monofase I = P ÷ (V × cos φ), in trifase I = P ÷ (√3 × V × cos φ). Una pompa di calore da 3 kW a 230 V con cos φ 0,9 assorbe circa 3000 ÷ (230 × 0,9) ≈ 14,5 A. Inserisci la corrente, la lunghezza e la caduta ammessa e leggi la riga “Sezione minima entro il limite”: è la sezione più piccola che rispetta la caduta di tensione. Per passare da watt ad ampere con un carico resistivo basta anche il calcolo della legge di Ohm.
Caduta di tensione ammissibile
| Riferimento | Indicazione |
|---|---|
| CEI 64-8, parte 5, articolo 525 (impianti utilizzatori) | si raccomanda di non superare il 4% della tensione nominale tra l’origine dell’impianto e qualunque utilizzatore |
| IEC 60364-5-52, allegato G (alimentazione dalla rete pubblica in bassa tensione) | 3% per l’illuminazione, 5% per gli altri usi |
| Impianti in corrente continua a 12 V e 24 V | non esiste un limite unico: molti progettisti restano tra il 2 e il 3% per i carichi sensibili |
Il 4% su 230 V corrisponde a 9,2 V; su 400 V a 16 V. È un valore raccomandato per il progetto, misurato fino all’utilizzatore più lontano, non una garanzia di buon funzionamento: motori con forti correnti di spunto e apparecchi elettronici possono richiedere limiti più stretti, indicati dal costruttore.
Resistenze e temperatura
Per le sezioni in mm² il calcolatore usa le resistenze massime in corrente continua della IEC 60228 a 20 °C (conduttori di classe 1 e 2, rame non stagnato; alluminio da 10 mm² in su). Per la scala AWG/kcmil usa la tabella 8 del capitolo 9 del NEC americano, a 75 °C. La resistenza del rame aumenta di circa lo 0,39% per ogni grado (alluminio 0,40%), quindi entrambi i valori vengono corretti alla temperatura che inserisci: 70 °C corrisponde a un cavo in PVC a pieno carico, 90 °C a un cavo in gomma EPR, 20 °C al valore da manuale di un cavo freddo.
Il calcolo trascura la reattanza del cavo. È una buona approssimazione per le sezioni piccole, ma da circa 50 mm² in su, in corrente alternata e con un fattore di potenza basso, la caduta reale è un po’ più alta: in quel caso servono i dati di resistenza e reattanza delle tabelle CEI-UNEL 35023 o del costruttore del cavo.
Che cosa questo calcolatore non verifica
La caduta di tensione è solo una delle verifiche che un cavo deve superare. Il conduttore deve anche portare la corrente senza surriscaldarsi, cioè avere una portata sufficiente, che dipende da isolante, tipo di posa, temperatura ambiente e numero di circuiti vicini (tabelle CEI-UNEL 35024), e deve essere protetto da un interruttore o da un fusibile adatti, con tempi di intervento corretti in caso di guasto. Usa il risultato per confrontare le soluzioni e fai progettare e verificare l’impianto da un elettricista abilitato o da un progettista, secondo la CEI 64-8.
Domande frequenti
Come si calcola la caduta di tensione?
Moltiplica la lunghezza di andata per 2 (monofase o corrente continua) o per 1,732 (trifase), per la resistenza del cavo per metro e per la corrente. 20 m di cavo in rame da 2,5 mm² (8,87 Ω/km a 70 °C) con 16 A danno 2 × 20 × 0,00887 × 16 = 5,67 V, il 2,47% di 230 V.
Qual è la caduta di tensione massima ammissibile?
La norma CEI 64-8 raccomanda di non superare il 4% della tensione nominale tra l’origine dell’impianto e qualunque utilizzatore: 9,2 V su 230 V e 16 V su 400 V. La IEC 60364 indica il 3% per l’illuminazione e il 5% per gli altri carichi quando l’impianto è alimentato dalla rete pubblica.
Come si calcola la sezione di un cavo elettrico?
Si sceglie la sezione più piccola che soddisfa due condizioni: la portata (il cavo non deve scaldarsi troppo con la corrente d’impiego) e la caduta di tensione entro il limite. Questo calcolatore risolve la seconda: inserisci corrente, lunghezza e tensione e leggi la sezione minima. La portata va verificata a parte sulle tabelle CEI-UNEL.
La lunghezza va inserita solo andata o andata e ritorno?
Solo andata: la distanza dal quadro al carico. La formula monofase e quella in corrente continua moltiplicano già per 2 per il conduttore di ritorno.
Che sezione serve per una linea a 12 V?
Dipende da corrente e lunghezza, ma a 12 V servono sezioni molto più grandi che a 230 V. Per 10 A a 5 m dalla batteria, 2,5 mm² perdono il 6,2%, 4 mm² il 3,8% e 6 mm² il 2,6%. Inserisci i tuoi valori con la linea impostata su “Monofase o corrente continua”.
Un cavo in alluminio ha più caduta di tensione?
Sì. L’alluminio conduce circa il 61% del rame, quindi a parità di sezione ha circa 1,6 volte la resistenza e la caduta. Per questo si posa di solito con una o due sezioni in più.
Ultimo aggiornamento: 19 ottobre 2026