Calculadora 05 / Herramientas de Taller
Herramientas de Taller
El par, la ley de Ohm y la autonomía de la batería son las tres conversiones más frecuentes en el taller, por eso comparten una sola página aquí. Conversión de unidades de torque, Ley de Ohm y autonomía de batería en amperios-hora — las matemáticas cotidianas que surgen en el banco de trabajo.
Cómo funciona esta calculadora
La conversión de torque usa factores de conversión SI estándar y exactos. La Ley de Ohm y la potencia juntas describen cómo se relacionan el voltaje, la corriente, la resistencia y la potencia en cualquier circuito de CC — útil para verificar el calibre de un cable contra la capacidad de un fusible, dimensionar una batería para un accesorio o diagnosticar por qué algo consume más corriente de la esperada. La autonomía de la batería asume una carga constante y estable — la autonomía en el mundo real suele ser un poco menor una vez que se considera la edad de la batería, la temperatura y la caída de voltaje bajo carga.
Ejemplos resueltos: uno de cada pestaña
Par. 35 ft-lb en las otras dos unidades:
- 35 × 1,3558179 = 47,45 N·m
- 35 × 12 = 420 in-lb
Ley de Ohm. 2 A a través de 6 Ω: V = I × R = 12 V, y P = V × I = 24 W.
Batería. Una batería de 100 Ah con un 80% utilizable, consumiendo 10 A: 100 × 0,80 = 80 Ah utilizables, ÷ 10 A = 8 horas, y mira la advertencia de más abajo, porque ocho horas es la cifra ideal, no la que vas a obtener.
Tabla de conversión de par
Conversiones exactas: 1 ft-lb = 1,3558179 N·m = 12 in-lb. La columna de in-lb es la que se equivoca la gente, porque una llave dinamométrica calibrada en libras-pulgada y otra en libras-pie se llevan un factor de doce y las dos son habituales en la misma caja de herramientas.
| ft-lb | N·m | in-lb |
|---|---|---|
| 10 | 13,6 | 120 |
| 15 | 20,3 | 180 |
| 20 | 27,1 | 240 |
| 25 | 33,9 | 300 |
| 35 | 47,5 | 420 |
| 50 | 67,8 | 600 |
| 75 | 101,7 | 900 |
| 100 | 135,6 | 1.200 |
| 150 | 203,4 | 1.800 |
Convertir es aritmética exacta; elegir la cifra no lo es. Usa siempre el valor que da el manual de taller para ese tornillo concreto, en el estado que especifique —seco, engrasado o con fijador—, porque la lubricación cambia la fuerza de apriete que produce un par dado. Los tornillos de par de fluencia o de par más ángulo no pueden apretarse solo con una cifra de par.
Ley de Ohm y potencia, de las cuatro formas
| Para hallar | Con V e I | Con V y R | Con I y R |
|---|---|---|---|
| Tensión (V) | — | — | V = I × R |
| Corriente (I) | — | I = V ÷ R | — |
| Resistencia (R) | R = V ÷ I | — | — |
| Potencia (W) | P = V × I | P = V² ÷ R | P = I² × R |
Esto vale para corriente continua, que es lo que hay en el sistema eléctrico de un vehículo. En corriente alterna la potencia depende además del factor de potencia y P = V × I deja de contarlo todo. Fíjate en P = I² × R: duplicar la corriente por una conexión cuadruplica el calor que genera, y por eso un borne flojo o corroído en un circuito de alta corriente es un riesgo de incendio y no solo un problema de caída de tensión.
Vatios, amperios y cuánto dura una batería
Los aparatos vienen etiquetados en vatios y las baterías en amperios-hora, así que el primer paso siempre es vatios ÷ voltios = amperios. La autonomía de abajo es con 80 Ah utilizables: una batería de 100 Ah al 80% que la calculadora trae por defecto.
| Consumo | Amperios a 12 V | Amperios a 24 V | Autonomía con 80 Ah útiles |
|---|---|---|---|
| 30 W | 2,50 | 1,25 | 32,0 h |
| 60 W | 5,00 | 2,50 | 16,0 h |
| 100 W | 8,33 | 4,17 | 9,6 h |
| 150 W | 12,50 | 6,25 | 6,4 h |
| 300 W | 25,00 | 12,50 | 3,2 h |
| 600 W | 50,00 | 25,00 | 1,6 h |
| 1.000 W | 83,33 | 41,67 | 0,96 h |
La columna de 24 V explica por qué los camiones pesados usan 24 V para el arranque: la misma potencia al doble de tensión reduce la corriente a la mitad, y reducir la corriente a la mitad deja el calor del cableado en una cuarta parte. Si el consumo pasa por un inversor, súmale sus pérdidas: un inversor típico tiene un 85–90% de rendimiento, así que un consumo de 1.000 W pide más bien 95 A que 83 A a una batería de 12 V.
Por qué la cifra de autonomía es optimista
- El efecto Peukert. La capacidad en amperios-hora de una batería se mide con una descarga lenta y normalizada. Si tiras más fuerte, sacas menos amperios-hora de la misma batería; el efecto es importante en plomo-ácido y pequeño en litio.
- La profundidad de descarga depende de la química. El plomo-ácido abierto se trabaja convencionalmente hasta el 50%; el AGM aguanta más; el LiFePO₄ suele admitir el 80% o más. El porcentaje utilizable de esta página es donde le dices en qué mundo estás.
- El frío recorta mucho la capacidad, y una batería en un camión sin calefacción en invierno es una batería más pequeña de lo que dice la etiqueta.
- La edad se acumula. La capacidad cae a lo largo de la vida, así que una batería de 100 Ah con tres años no es una batería de 100 Ah.
- Aquí no se modela el alternador. Este es un cálculo de descarga de una batería por sí sola.
- La descarga profunda no sale gratis. Llevar una batería de plomo-ácido por debajo de lo que permite su fabricante acorta mucho su vida, un coste que la cifra de autonomía no muestra nunca.
- Confundir in-lb con ft-lb. Un factor de doce. Aplicado a un tornillo pequeño lo pasa de rosca o lo parte; aplicado a uno grande deja la unión peligrosamente floja.
- Convertir un par de otro motor u otro mercado. Busca el tornillo; no conviertas un número que ya tenías.
- Introducir la capacidad nominal completa como utilizable. Ajusta el porcentaje utilizable a lo que permita la química, o la autonomía saldrá aproximadamente al doble de la verdad.
- Olvidar las pérdidas del inversor cuando el consumo es un aparato de corriente alterna.
- Despejar la ley de Ohm para la incógnita equivocada. Elige en el desplegable la magnitud que te falta; los dos campos cambian en consecuencia.
- Trabajar con el sistema conectado. Desconecta la batería antes de tocar el cableado del vehículo. Un sistema de 12 V no te va a dar calambre y sí puede provocar un incendio con toda facilidad.
Dónde falla esto
De dónde salen estos números
Las conversiones de unidades y la ley de Ohm son exactas. Acertar importa porque un par de apriete copiado en la unidad equivocada es un tornillo que falla.
- NIST Special Publication 811 — La guía de referencia sobre unidades del SI y factores de conversión, incluido el par y los que se confunden habitualmente.
- SAE International — Normas de especificación de fijaciones y pares de apriete para el trabajo de taller.
¿Por qué no descargar una batería al 100%?
La descarga profunda acorta significativamente la vida útil de la mayoría de las baterías de plomo-ácido — muchos fabricantes recomiendan no bajar rutinariamente del 50% de estado de carga, con un 80% de capacidad utilizable como un número conservador común para planificación. Las baterías de litio (LiFePO4) toleran mucho mejor una descarga más profunda.
¿La Ley de Ohm también se aplica a circuitos de CA?
La relación básica V=IR se cumple para cargas resistivas de CA, pero los circuitos de CA con motores, inductores o capacitores involucran factores adicionales (impedancia, factor de potencia) que esta calculadora simple no considera.
Solo estimaciones. Para especificaciones de torque, siempre use las cifras exactas del fabricante de su vehículo o equipo — esta herramienta convierte unidades, no le indica qué especificación usar.