El cable correcto.
La protección correcta.

El camino correcto tiene tres pasos y en este orden: primero la corriente (I = P/V en monofásico), después la térmica del escalón normalizado inmediatamente superior a la corriente con margen, y recién ahí la sección que soporte esa térmica. Para un anafe de 3.500 W a 220 V la corriente es 15,9 A; con un 25% de margen, 19,9 A; la térmica es de 20 A y la sección, 2,5 mm² —que soporta 21 A—. La inversión de ese orden es el error más común: si el cable no aguanta lo que la térmica deja pasar, la llave no lo protege.

Para cobre con aislación PVC en cañería, a 30 °C y sin agrupamiento: 1 mm² soporta 10 A, 1,5 mm² 15 A, 2,5 mm² 21 A, 4 mm² 27 A, 6 mm² 36 A, 10 mm² 50 A, 16 mm² 66 A y 25 mm² 88 A. Son valores de tabla y hay que corregirlos hacia abajo si hay varios circuitos en la misma cañería o si la temperatura ambiente supera los 30 °C: en un tablero cargado la reducción llega al 30%.

La Reglamentación AEA 90364 fija mínimos por tipo de circuito, independientemente de lo que dé la cuenta: 1,5 mm² para circuitos de iluminación, 2,5 mm² para tomacorrientes de uso general y 4 mm² o más para circuitos de uso especial como el termotanque o el aire acondicionado. Si el cálculo da menos, se usa el mínimo reglamentario igual; si da más, se usa lo que dio el cálculo.

En monofásico, ΔV = 2·ρ·L·I/S, donde el 2 está porque la corriente hace el camino de ida y de vuelta. En trifásico equilibrado el factor es √3 en vez de 2. Para 20 A por 35 metros de cable de 4 mm² de cobre, la caída es de unos 6 V, un 2,7% de los 220 V: apenas dentro del límite. El punto clave que se ignora seguido es que la resistividad de tabla vale a 20 °C, y un conductor cargado trabaja a 70 °C, donde resiste un 20% más.

La regla práctica y reglamentaria es 3% para circuitos de iluminación y hasta 5% para fuerza motriz, medidos desde el tablero principal hasta el punto más desfavorable. Por encima del 5% los motores arrancan con dificultad, toman más corriente de la debida y se recalientan; las lámparas incandescentes pierden mucho rendimiento y los equipos electrónicos pueden reiniciarse. Si la caída se pasa, la solución es subir la sección: acortar el tramo casi nunca es una opción.

No, y confundirlos es peligroso. La llave termomagnética —la térmica— protege al CABLE: corta cuando la corriente supera lo que el conductor aguanta, evitando el incendio. El disyuntor diferencial protege a las PERSONAS: detecta cuando parte de la corriente se va a tierra a través de un cuerpo y corta en milisegundos con una fuga de apenas 30 mA. Los dos son obligatorios en una instalación moderna y no se reemplazan entre sí.

V = I·R, y de ahí I = V/R y R = V/I. La potencia se calcula por tres caminos equivalentes: P = V·I = I²·R = V²/R. Una resistencia de 220 Ω conectada a 12 V deja pasar 54,5 mA y disipa 0,65 W, así que una resistencia de 1/4 W se quemaría y hay que usar una de 1 W. Ese chequeo de potencia es el paso que más se saltea al armar un circuito.

Es la relación entre la potencia que hace trabajo útil (kW) y la que efectivamente circula por los cables (kVA). Los motores y transformadores necesitan una parte reactiva que va y viene sin hacer trabajo, pero que ocupa capacidad de los conductores y del transformador de la distribuidora. Por eso se penaliza: un usuario con cos φ 0,7 obliga a la red a transportar un 43% más de corriente que uno con cos φ 1 para entregar la misma energía útil. En Argentina el umbral de multa está en 0,85.

Se calcula con Qc = P·(tan φ₁ − tan φ₂), y de ahí el capacitor sale de C = Qc/(2πf·V²). Para llevar una carga de 10 kW de cos φ 0,75 a 0,95, hacen falta 5,53 kVAR, que a 220 V y 50 Hz son unos 364 µF. Ojo con la expectativa: la corrección no baja el consumo en kWh, baja la corriente y la potencia aparente. Lo que se ahorra son las penalizaciones y el sobredimensionamiento de cables y transformador.

La tensión escala igual que las vueltas: Vs = Vp × Ns/Np. Con 220 V en un primario de 1.000 espiras y un secundario de 55, la salida es 12,1 V, una relación de 18,2:1. La corriente hace exactamente lo contrario —se multiplica por la misma relación del lado de baja tensión— y por eso la potencia se conserva. Un transformador que da 12 V a 5 A del secundario toma unos 0,27 A del primario a 220 V.

Porque la potencia disipada es I²·R y la resistencia crece cuando baja la sección: un cable de la mitad de sección tiene el doble de resistencia y disipa el doble de calor con la misma corriente. Ese calor tiene que salir a través de la aislación, y si no puede, la aislación se degrada, se vuelve quebradiza y termina en cortocircuito. Es exactamente por eso que la térmica se elige en función de lo que el cable aguanta y no de lo que consume el artefacto.

La fórmula es la misma, pero los números cambian mucho. Para la misma potencia, a 110 V circula el DOBLE de corriente que a 220 V, así que hacen falta secciones más gruesas y térmicas de mayor amperaje: un anafe de 3.500 W pide 15,9 A a 220 V pero 31,8 A a 110 V. Y la caída de tensión porcentual se cuadruplica, porque la caída en volts se duplica sobre una tensión que es la mitad. Por eso los países de 110 V usan cables notablemente más gruesos para las mismas cargas.