1. Un circuito monofásico de 120 V alimenta un calefactor de espacio resistivo de 1 500 W. Aplicando la regla del 125 % para cargas continuas del NEC (Artículo 210.19), ¿cuál es la ampacidad mínima requerida para los conductores del circuito ramal?
- A. 12,5 A
- B. 15,625 A ✓
- C. 20 A
- D. 25 A
Según la NEC 210.19(A)(1), los conductores de un circuito ramal que alimenta cargas continuas deben tener una ampacidad no menor al 125 % de la carga continua. Corriente de carga = 1 500 W ÷ 120 V = 12,5 A. Ampacidad mínima = 12,5 A × 1,25 = 15,625 A. El conductor debe estar clasificado para al menos 15,625 A antes de redondear al siguiente tamaño estándar.
2. Una caja metálica cuadrada de 4 pulgadas (1-1/2 pulgadas de profundidad) contiene los siguientes conductores: cuatro conductores de circuito 12 AWG, dos conductores de puesta a tierra 12 AWG y un receptáculo dúplex (yugo). Usando la Tabla NEC 314.16(A) y el artículo 314.16(B), ¿cuál es el volumen mínimo requerido para la caja en pulgadas cúbicas?
- A. 13,5 pulg³
- B. 18 pulg³ ✓
- C. 20,25 pulg³
- D. 22,5 pulg³
Según el artículo NEC 314.16(B), los conductores 12 AWG utilizan 2,25 pulgadas cúbicas por equivalente de conductor. Los cuatro conductores de circuito aislados cuentan como 4 equivalentes de conductor, los dos conductores de puesta a tierra del equipo juntos cuentan como 1 equivalente de conductor, y el yugo del receptáculo dúplex cuenta como 2 equivalentes de conductor. Total de equivalentes de conductor = 4 + 1 + 2 = 7. Volumen requerido = 7 x 2,25 = 15,75 pulgadas cúbicas. No se mencionan abrazaderas internas, espárragos de luminaria ni otros elementos adicionales. Por lo tanto, el volumen mínimo exacto requerido es de 15,75 pulgadas cúbicas, valor que no aparece entre las opciones; de las respuestas listadas, 18 pulg³ es el valor más pequeño que supera el requisito, aunque la pregunta y las opciones son incorrectas si se espera una respuesta exacta según el cálculo del NEC.
3. Un circuito monofásico de 240 V con un conductor de cobre calibre 10 AWG tiene 150 pies de longitud (solo ida) y conduce 24 amperios. Usando la fórmula estándar de caída de tensión (CT = 2 × K × I × D ÷ CM), donde K = 12,9 para el cobre y CM para el 10 AWG = 10 380, ¿cuál es la caída de tensión aproximada?
- A. 4,5 V
- B. 7,1 V
- C. 8,9 V ✓
- D. 10,6 V
CT = (2 × K × I × D) ÷ CM = (2 × 12,9 × 24 × 150) ÷ 10 380. Numerador: 2 × 12,9 = 25,8; × 24 = 619,2; × 150 = 92 880. CT = 92 880 ÷ 10 380 ≈ 8,95 V ≈ 8,9 V. La Nota Informativa del NEC 210.19(A) recomienda limitar la caída de tensión al 3 % en los circuitos ramales, lo que equivale a 7,2 V para un circuito de 240 V; por lo tanto, este circuito supera el límite recomendado. El factor 2× en la fórmula corresponde a los circuitos monofásicos de dos conductores (distancia de ida y vuelta).
4. De acuerdo con la NEC 220.52, ¿cuál es la carga calculada para los circuitos ramales de pequeños electrodomésticos en una unidad de vivienda que cuenta con cocina, despensa, comedor y sala de desayuno?
- A. 1,500 VA
- B. 3,000 VA ✓
- C. 4,500 VA
- D. 6,000 VA
La NEC 220.52(A) requiere un mínimo de dos circuitos ramales de 20 amperios para pequeños electrodomésticos en la cocina, la despensa, el comedor y la sala de desayuno de una unidad de vivienda. Cada circuito se calcula a 1,500 VA según la NEC 220.52(A). Total = 2 circuitos × 1,500 VA = 3,000 VA. Estos circuitos son adicionales a la carga de iluminación general y deben incluirse en el cálculo del servicio o del alimentador.
5. Una cocina eléctrica residencial tiene una potencia nominal de 12 kW. Usando la columna C de la tabla 220.55 del NEC, ¿qué carga de demanda se debe utilizar al calcular el servicio para una vivienda unifamiliar?
- A. 8,000 W ✓
- B. 8,400 W
- C. 10,000 W
- D. 12,000 W
La columna C de la tabla 220.55 del NEC se aplica a cocinas con una potencia nominal superior a 8¾ kW hasta 12 kW. Para una sola cocina en este rango, la carga de demanda es de 8,000 W (8 kW). Este factor de demanda considera que la cocina rara vez opera a plena capacidad. Una cocina de 12 kW no requiere que se usen los 12 kW completos para el cálculo; la tabla permite una demanda de 8 kW.
6. Usando NEC 220.42 y la Tabla 220.42, ¿cuál es la carga de demanda de iluminación general para una unidad de vivienda de 2,800 pies² (área de piso excluyendo espacios no ocupados)?
- A. 2,800 VA
- B. 5,600 VA
- C. 8,400 VA ✓
- D. 11,200 VA
La Tabla 220.42 del NEC establece la carga unitaria para unidades de vivienda en 3 VA por pie cuadrado para iluminación general. Carga total conectada = 2,800 pies² × 3 VA/pie² = 8,400 VA. No se aplica ningún factor de demanda a esta carga inicial de la Tabla 220.42 para esta superficie (los factores de demanda del NEC 220.42 solo se aplican cuando la carga de iluminación general supera el umbral; en este problema, la carga total se utiliza tal como se calcula según la tabla).
7. Cuatro conductores de cobre THHN calibre 10 AWG están instalados en el mismo conduit. La temperatura ambiente es de 30 °C (86 °F). Usando la Tabla 310.16 del NEC, ¿cuál es la ampacidad corregida de cada conductor THHN 10 AWG después de aplicar el factor de corrección por cantidad de conductores en el conduit?
- A. 24 A
- B. 28 A
- C. 32 A ✓
- D. 40 A
Según la Tabla 310.16 del NEC, la ampacidad del conductor de cobre THHN calibre 10 AWG se obtiene de la columna de 90 °C, que corresponde a 40 A. A 30 °C (86 °F), no se requiere corrección por temperatura ambiente. Con cuatro conductores portadores de corriente en la misma canalización, la sección 310.15(C)(1) del NEC exige aplicar un factor de ajuste del 80 % para 4 a 6 conductores. Por lo tanto, la ampacidad ajustada es 40 A × 0,80 = 32 A. Las limitaciones de temperatura en los terminales o la regla de conductores pequeños pueden restringir la protección contra sobrecorriente permitida en la práctica, pero no modifican la ampacidad ajustada del conductor solicitada aquí.
8. Un tablero de 208 V, trifásico, 4 hilos alimenta una carga equilibrada de 30 kVA. ¿Cuál es la corriente de línea por fase?
- A. 48,1 A
- B. 72,2 A
- C. 83,3 A ✓
- D. 144,3 A
Para una carga trifásica equilibrada: I = kVA × 1 000 ÷ (√3 × V_L-L) = 30 000 ÷ (1,732 × 208) = 30 000 ÷ 360,3 ≈ 83,3 A por fase. El factor √3 (1,732) es necesario en los cálculos trifásicos. Usar la fórmula monofásica (30 000 ÷ 208 = 144,2 A) o dividir entre 3 en lugar de √3 son errores frecuentes.
9. De acuerdo con la NEC 430.22, ¿qué porcentaje mínimo de la corriente a plena carga (CPC) del motor debe tener la capacidad de conducción de corriente de los conductores del circuito ramal de un motor de servicio continuo?
- A. 100 %
- B. 115 %
- C. 125 % ✓
- D. 150 %
La NEC 430.22(A) establece que los conductores del circuito ramal que alimentan un solo motor en una aplicación de servicio continuo deben tener una capacidad de conducción de corriente no menor al 125 % de la corriente nominal a plena carga del motor, determinada conforme a la NEC 430.6(A)(1) (a partir de las tablas NEC 430.247 a 430.250). Este requisito es independiente de la regla de carga continua al 125 % de la sección 210.19, aunque el multiplicador resultante es el mismo, sustentado aquí en las características de arranque y funcionamiento del motor.
10. Una caja de empalme contiene los siguientes conductores 14 AWG: 3 conductores de fase entrantes, 3 conductores neutros entrantes, 2 conductores de puesta a tierra de equipos y un interruptor unipolar (dispositivo). Según la NEC 314.16(B), ¿cuál es el volumen mínimo requerido para la caja?
- A. 12,0 pulg³
- B. 16,0 pulg³
- C. 18,0 pulg³ ✓
- D. 20,0 pulg³
Según la NEC 314.16(B) y la Tabla 314.16(B), cada conductor 14 AWG equivale a 2,0 pulgadas cúbicas. Los 3 conductores no puestos a tierra más los 3 conductores puestos a tierra cuentan como 6 conductores equivalentes. Todos los conductores de puesta a tierra de equipos dentro de la caja juntos cuentan como 1 conductor equivalente. Un interruptor unipolar en su soporte cuenta como 2 conductores equivalentes. Total de conductores equivalentes = 6 + 1 + 2 = 9; 9 × 2,0 pulg³ = 18,0 pulg³.