12.4.2  Medida de los conductores

§1  Galga

La medida, o galga, de los conductores indica su geometría.  Como son circulares, es equivalente indicar su diámetro o su sección recta.  Es decir, el área del hilo/hilos que lo forman.  A partir de este valor, y conociendo el material con el que están fabricados (generalmente cobre o aluminio), es posible deducir sus principales características mecánicas y eléctricas.  Para indicar la galga se utilizan distintos sistemas que comentamos a continuación.

§2  Decimal

Este sistema utiliza la sección del conductor CSA ("Cross Section Area") expresada en mm².   Por ejemplo, si se habla de un conductor de 2.5, sabemos que su sección total es de 2.5 mm² (independientemente del número de hilos que lo componen).  En ocasiones se utiliza una fracción con el número de hilos y el diámetro de cada uno en mm.  Por ejemplo, la galga 1/0.90 corresponde a un conductor sólido (un solo hilo) de 0.636 mm² (π x r² = 3.1416 x 0.45² = 0.636), mientras que la galga 13/0.20 corresponde a un conductor trenzado de 0.41mm² con 13 hilos.

Aunque no es común en electrónica, digamos que en instalaciones de baja y alta tensión, es usual indicar la galga de los cables como un producto.  Por ejemplo, 3 x 2.5 sería la designación de un cable de 3 conductores de 2.5 mm² cada uno.  Mientras que la galga 3.5 x 2.5, correspondería a un cable de 4 conductores;  tres conductores principales (de fase) de 2.5 mm² de sección y un cuarto  conductor (de neutro) con una sección mitad que los de fase.

§2  Galga americana

Conocida por su acrónimo AWG ("American Wire Gauge"), es conocida también como galga BS ("Brown & Sharp wire gauge").  Las secciones están definidas mediante una progresión geométrica [1].  Construida de forma que a números más altos les corresponde menor sección.

§3  Galga Imperial

Aunque el Sistema Métrico Decimal, y por tanto el sistema CSA, se implantó oficialmente en Inglaterra en 1971, el antiguo Sistema Imperial (Libras, Pintas, Millas, Etc.) sigue siendo de uso cotidiano.  En USA se utiliza también, aunque en general las unidades correspondientes son algo menores que en el Reino Unido.  El resultado es que en Inglaterra y USA, se utiliza en ocasiones la galga SWG ("Imperial Standard Wire Gauge").  Basada en el número de veces que hay que pasar el conductor por una hilera imperial estándar ("Imperial standard draw plate") para alcanzar un diámetro determinado [2].

§4  Milésimas

Este sistema utiliza como medida el diámetro del conductor expresado en milésimas de pulgada.  A esta unidad se la denomina mil.  Por ejemplo, un conductor cuya galga sea 5 mil, tiene en realidad 0.127 mm de diámetro (5 x 25.4/1000).  Así mismo, a 1 mil de diámetro le corresponde un área de (π x 0.001²/ 4) pulgadas cuadradas. Como veremos a continuación este área es conocida como la milésima circular, que es utilizada a su vez como unidad de medida. 

§5  Milésimas circulares

Este sistema, conocido por las iniciales CM ("Circular Mil"), utiliza como medida el área de la sección recta del conductor expresada en milésimas circulares.  Como se ha indicado, esta unidad es el área de un círculo de una milésima de pulgada de diámetro (1 mil).  Es decir, un área de aproximadamente 0.7854 10^-6 pulgadas² (π x 0.001²/ 4).  Por ejemplo, un conductor cuya galga sea 10 CM, tiene un diámetro de 0.003162 pulgadas (raíz cuadrada de 10/1000000) o lo que es lo mismo, un diámetro de 3.162 mil (ver epígrafe anterior) o 0.080 mm.

La ventaja de los sistema anteriores es que conocida la galga x de un conductor en milésimas (x mil), la sección S en milésimas circulares, puede obtenerse directamente mediante el cuadrado de x (S = x²), sin que intervenga el número π. 

Las tablas adjuntas muestran algunas equivalencias entre los sistemas mencionados. 

Nota:  Como puede suponerse, a igualdad de sección, los diámetros de los conductores trenzados son ligeramente mayores que los de conductores sólidos.

§6  Características físicas

Generalmente los conductores son de cobre o aluminio, de forma que conociendo la sección, es fácil conocer el resto de características eléctricas y mecánicas para un conductor determinado, ya que las propiedades físicas de ambos elementos y sus aleaciones, son perfectamente conocidas.

La característica de un conductor de sección determinada, que más interesa al electrónico, es la resistencia eléctrica (Ohmios/m).  A partir de ella puede establecerse la intensidad máxima admisible para determinadas condiciones (conductor aislado, al aire, bajo conducto, etc), ya que el calor generado como consecuencia de la resistencia al paso de la corriente, es la que determina su calentamiento, y a la postre su posible destrucción.  Por ejemplo, el ancho de las pistas en los circuitos impresos debe ser proporcionada a la intensidad de la señal transportada.  En ingeniería eléctrica, la resistencia mecánica a la tracción de los conductores (Kg/cm²) es también un dato importante.  Por ejemplo, para el cálculo de líneas de alta tensión.

La pagina adjunta es un calculador que permite obtener las principales características geométricas, mecánicas y eléctricas de un conductor a partir de su galga.  ( Calculador).

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[1]  Se denomina progresión geométrica a una sucesión de números en la que el cociente entre dos términos consecutivos se mantiene constante.  Generalmente el término se utiliza en contraposición con el de progresión aritmética, en la que es la diferencia entre dos términos consecutivos la que se mantiene constante. 

[2]  En la construcción de hilos metálicos se sigue un sistema conocido como "trefilado", en el que el hilo va pasando sucesivamente a través de orificios de secciones decrecientes, practicados en una placa metálica denominada hilera, hasta alcanzar el grosor deseado.  Las secciones de los orificios de la hilera siguen una progresión geométrica.  Naturalmente, cuanto más delgada es la sección deseada, mayor es el número de pasadas necesarias.