Caída de voltaje: la prueba que detecta lo que el óhmetro no ve
Si tuvieras que quedarte con una sola prueba eléctrica para el resto del curso, sería esta. Un cable, una terminal o un relé pueden tener "continuidad" perfecta y aun así robar voltios cuando pasa la corriente real. La caída de voltaje mide justo eso, con el circuito trabajando. Aquí es donde la mayoría se equivoca: mide en reposo, ve 0,0 Ω y declara bueno un circuito que está matando al componente.
01Concepto
Qué es una caída de voltaje
Todo elemento por el que circula corriente consume una parte del voltaje de la fuente: V = I × R. En una carga eso es lo que se quiere. En un cable, un fusible, un relé o una terminal, es voltaje perdido que no llega a la carga. Esa pérdida es la caída de voltaje.
La regla que ordena todo el análisis dice que, en un lazo cerrado, la suma de las caídas es igual al voltaje de la fuente:
Si la carga recibe menos voltaje del que debería, los voltios que faltan están repartidos en algún tramo del lazo. La prueba consiste en medir tramo por tramo hasta encontrar dónde se quedaron.
Por qué el óhmetro no la ve
Un óhmetro hace pasar por el circuito una corriente de prueba de pocos miliamperios y mide el voltaje resultante. Con esa corriente diminuta, una terminal de 0,02 Ω produce una caída de microvoltios: el instrumento marca 0,0 Ω y concluye "continuidad". Pero el circuito real puede llevar 100 A:
Una terminal así transforma 200 W en calor y le quita 2 V a la carga, y el óhmetro la declara perfecta. Por eso en este curso la continuidad solo sirve para saber si un hilo está cortado. Para saber si conduce bien, mides caída de voltaje.
Qué caída es aceptable
Los valores dependen del circuito y del fabricante, y el manual siempre manda. Como referencia de taller:
| Elemento | Caída máxima orientativa | Qué pasa si se pasa |
|---|---|---|
| Conector, terminal o empalme (uno solo) | 0,10 V | Calienta y se oxida más: la resistencia sigue subiendo |
| Fusible con su portafusible | 0,10 V | Se calienta y puede abrirse antes de tiempo |
| Relé o interruptor de potencia (contactos) | 0,30 V | Contactos quemados, carga con poco voltaje |
| Circuito de potencia completo (ida más retorno) | 3 % del voltaje de batería: 0,72 V en 24 V · 0,36 V en 12 V | La carga entrega menos de lo que debe |
| Tierra de sensores | 0,10 V | Desplaza la señal del sensor (lección 0.1, ejercicio 3) |
| Circuito de arranque | Según el manual; referencia común 0,5 V en 12 V (alrededor de 1,0 V en 24 V) | Arranque lento, ECM que se reinicia |
La caída de voltaje solo existe cuando hay corriente. Con el circuito apagado, hasta la terminal más podrida marca 0,00 V. Mide siempre con la carga funcionando.
02Porqué físico
Qué es la resistencia de contacto
Dos metales que se tocan no se tocan en toda la superficie. A escala microscópica solo hacen contacto en unos pocos puntos, y la corriente tiene que apretarse por ellos. Esa constricción es una resistencia, y crece cuando una película de óxido o de sulfato cubre las superficies. Un contacto nuevo y limpio tiene miliohmios; uno sulfatado puede tener décimas de ohmio.
Por qué se destruye sola
La resistencia de contacto genera calor, P = I² × R. El calor acelera la oxidación de la superficie, la oxidación sube la resistencia y la resistencia más alta genera más calor. Es un círculo que se refuerza: una terminal con 0,02 Ω que hoy calienta con 200 W seguirá empeorando hasta que se derrita el conector o se abra. Eso explica por qué las fallas por terminales mejoran un día y empeoran al siguiente, y por qué aparecen primero con calor y vibración.
Por qué los circuitos de baja corriente también importan
En un sensor circula un solo miliamperio o unos pocos. La caída en el cable es mínima en voltios absolutos, pero la señal que se mide también es pequeña. Una caída de 0,1 V en la tierra de un sensor de 0,5–4,5 V ya es un error del 2,5 % de su rango útil. En circuitos de señal, el límite no se mide en porcentaje de la batería sino en milivoltios.
03Ejemplos con cálculos reales
Ejemplo 1 · Circuito de arranque de 24 V con un borne sulfatado
Corriente de arranque 600 A (valor de ejemplo). Cable positivo de 70 mm² y 1,5 m, cable negativo de 70 mm² y 1 m.
Ahora un borne positivo sulfatado que agrega 3 mΩ:
El motor de arranque recibe 1,8 V menos y el borne se calienta con 1 080 W mientras gira. El cliente dice "la batería está floja", y la batería marca bien en reposo. Midiendo con las puntas a ambos lados del borne durante el giro ves los 1,8 V y localizas la falla sin desarmar nada.
Ejemplo 2 · Contactos del relé de la rejilla
La rejilla toma 150 A. Los contactos de un relé de potencia (valores de ejemplo):
El relé quemado pierde 1,2 V más y concentra cinco veces el calor. Con el óhmetro, desconectado, los dos relés marcan "cerrado".
Ejemplo 3 · Tierra de un sensor
Un sensor de 5 V toma 10 mA. El límite orientativo de caída en su tierra es 0,10 V.
Con 10 mA basta una terminal de pocos ohmios para estar fuera de límite, y no aparece código, porque la señal sigue dentro de su rango válido.
Ejemplo 4 · Presupuesto de caída en el circuito de la rejilla
Batería con el circuito funcionando: 24,6 V. Rejilla de 0,16 Ω. Valores medidos con las puntas a ambos lados de cada tramo:
El total ya pasa el presupuesto (1,70 V contra 0,72 V), y un solo elemento, el conector, concentra casi todo. Sin medir tramo por tramo, la conclusión habría sido "rejilla débil". Con la cascada, es un conector.
04Procedimiento paso a paso
Cómo medir la caída de voltaje
- Pon la carga a trabajar. Comanda el actuador con el escáner, el relé o el interruptor hasta que circule la corriente real. Anota la corriente con la pinza.
- Mide el voltaje de batería con la carga funcionando. Es tu punto de partida.
- Multímetro en voltios de corriente continua y en la escala más baja que acepte la lectura (para ver milivoltios).
- Una punta a cada lado del tramo que quieres evaluar, por la parte trasera del conector (backprobe) o directamente en los bornes, nunca una punta en el tramo y la otra en tierra.
- Lee con la carga funcionando. El valor es la caída del tramo.
- Compara con el límite de la tabla del punto 01 y con el manual.
- Divide el tramo sospechoso en partes más cortas y repite hasta aislar el elemento con más caída.
Corrientes altas y 24 V. Mide la caída con las puntas bien sujetas y lejos de piezas giratorias. En el circuito de arranque, no pongas las puntas flojas sobre los bornes: un resbalón entre positivo y masa es un cortocircuito de cientos de amperios. Si necesitas desconectar un cable de potencia, retira primero el negativo de la batería.
Después de reparar, mide la caída otra vez con la misma carga. Si no mejora, reparaste el síntoma de otro tramo; si mejora y sigue la falla, la causa estaba en otra parte.
05Errores comunes
Error 1 · Declarar bueno un cable porque tiene continuidad
La continuidad usa una corriente de pocos miliamperios. Un hilo con la mitad de las hebras rotas conduce bien a esa corriente y se calienta con 100 A. Qué hacer: mide caída con la carga funcionando.
Error 2 · Medir la caída con el circuito apagado
Sin corriente la caída es cero en cualquier elemento, bueno o malo. Qué hacer: comanda la carga antes de medir.
Error 3 · Medir un punto contra tierra y concluir "hay 24 V"
Un voltaje medido contra tierra suma todo lo que hay antes y esconde dónde se perdió. En la FIG-3 ves 24,15 V que "se ven bien" y que ocultan 0,45 V de caídas. Qué hacer: puntas a ambos lados del tramo.
Error 4 · Reparar la terminal sin buscar por qué se calentó
Una terminal sulfatada es casi siempre consecuencia de una crimpadura floja, humedad o vibración. Una terminal nueva sobre el mismo defecto repite la falla. Qué hacer: corrige la causa (crimpado correcto, sellado, sujeción del arnés) y mide la caída al terminar.
06Práctica
Ejercicio 1. El cable positivo de un circuito de 500 A tiene una caída medida de 0,25 V. ¿Cuál es su resistencia?
Respuesta. R = 0,25 ÷ 500 = 0,0005 Ω = 0,5 mΩ.
Ejercicio 2. Un relé de 120 A marca 1,2 V entre sus contactos con la carga funcionando. ¿Qué resistencia y qué calor tiene?
Respuesta. R = 1,2 ÷ 120 = 0,010 Ω. Calor 120² × 0,010 = 14 400 × 0,010 = 144 W. La caída pasa de largo el límite de 0,30 V.
Ejercicio 3. La tierra de un sensor de 10 mA marca 0,15 V. ¿Cuántos ohmios hay y qué error causa en un sensor de 2 000 bar (500 bar por voltio)?
Respuesta. R = 0,15 ÷ 0,010 = 15 Ω. Error 0,15 × 500 = 75 bar. Está sobre el límite de 0,10 V.
Ejercicio 4. En un circuito de 24 V (presupuesto 0,72 V) mides: positivo 0,25 V, relé 0,35 V, conector 0,20 V, tierra 0,15 V. ¿Pasa? ¿Qué elementos revisas?
Respuesta. Suma 0,25 + 0,35 + 0,20 + 0,15 = 0,95 V, que supera 0,72 V. Por elemento, el conector (0,20 V, límite 0,10 V) y el relé (0,35 V, límite 0,30 V) están fuera de límite. Empieza por el conector porque es el que más se pasa, y luego los contactos del relé.
Un circuito sano deja pasar la corriente con pérdidas pequeñas. Si el óhmetro dice que hay continuidad y la carga trabaja mal, la respuesta casi siempre está en una caída de voltaje.
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Valores de ejemplo para enseñar el razonamiento. Los criterios de aprobación o rechazo salen del manual del fabricante. Muestra gratuita del curso; contenido protegido.