Efecto skin
Mi pregunta es sobre el llamado efecto skin, o piel en español, también se conoce como efecto pelicular.
Según tengo entendido en un conductor la corriente alterna se mueve por la superficie del mismo y no por su interior, estoy hablando de conductores normales a una frecuencia constante de 50 Hz. Pero si aumentamos el diámetro del conductor llega un momento en que el efecto piel se invierte, conduciendo por el interior del cable. Mi pregunta es por qué sucede esto.
Según tengo entendido en un conductor la corriente alterna se mueve por la superficie del mismo y no por su interior, estoy hablando de conductores normales a una frecuencia constante de 50 Hz. Pero si aumentamos el diámetro del conductor llega un momento en que el efecto piel se invierte, conduciendo por el interior del cable. Mi pregunta es por qué sucede esto.
Respuesta de jotxe
1
Imagino que el efecto skin de un conductor se refiere al efecto de cualquier conductor cargado en cuyo interior, aunque sería susceptible de tener cargas en movimiento, no las tiene por la compensación entre las distintas lineas de corriente producidas por las distintas capas del conductor, por tanto la única corriente efectiva es la de la última capa superficial... Esto claramente se da en el caso ideal de hilos infinitos de espesor uniforme y todas esas cosas que se suponen en Física para poder justificar el comportamiento real de la compleja naturaleza... El efecto que se produce al aumentar el grosor del cable, se debe principalmente al hecho de salirnos del caso ideal de funcionamiento de un conductor. No se porqué se produce este efecto de inversión... Bueno realmente más que una inversión se deba a que aparezcan componentes de la corriente que antes se anulaban y no se si decirte que se deban a las corrientes de desplazamiento de Maxwell (las que producen las corientes que medimos en los cables presente en corrientes alternas -cambiantes con el tiempo-) o debido a los campos electromagnéticos producidos por la propia corriente superfial... Espero que aunque no te haya sabido responder, te de alguna idea de aquello de lo que preguntas...
3 respuestas más de otros expertos
Respuesta de Hector Valencia
1
Recordando los apuntes de maxwell se establece de la Variación de
la densidad de corriente alterna en un conductor (J/J0) es una
función exponencial al radio del conductor, de esta manera observando
esta ecuación se podría establecer que su característica exponencial
no debiera "invertirse" al aumentar el "radio". Presento el siguiente
trabajo que avala lo que digo:
http://bdd.unizar.es/Pag2/Tomo1/TEMA4/4-1.HTM
Lo que si J es fuertemente dependiente de la frecuencia, en ese
caso se presenta un corrimiento en función del radio. Por lo que te
insto a que reveles tu fuente o expongas tu caso en el Tablón publico.
Espero no estar equivocado pero me harás un favor si me corriges.
Lástima no encontrar algún software que simule estas situaciones como el
mathLab.
Pero parece que en esta página existe algo:http://www.iberisa.com/products.htm
El el área descargas.
la densidad de corriente alterna en un conductor (J/J0) es una
función exponencial al radio del conductor, de esta manera observando
esta ecuación se podría establecer que su característica exponencial
no debiera "invertirse" al aumentar el "radio". Presento el siguiente
trabajo que avala lo que digo:
http://bdd.unizar.es/Pag2/Tomo1/TEMA4/4-1.HTM
Lo que si J es fuertemente dependiente de la frecuencia, en ese
caso se presenta un corrimiento en función del radio. Por lo que te
insto a que reveles tu fuente o expongas tu caso en el Tablón publico.
Espero no estar equivocado pero me harás un favor si me corriges.
Lástima no encontrar algún software que simule estas situaciones como el
mathLab.
Pero parece que en esta página existe algo:http://www.iberisa.com/products.htm
El el área descargas.
Mi fuente es el libro de apuntes de la asignatura "transporte de energía eléctrica" donde se corrobora todo lo que dices en tu respuesta, pero al final del apartado sobre el efecto skin dice: "Para diámetros del conductor muy grandes (orden de varios centímetros) se puede producir una 'inversión' del efecto piel, aunque no es el caso de los conductores empleados en las líneas ya que no llegan a tener esos diámetros"
De todas formas tu información me ha resultado muy útil. Si consigo demostrar que tal inversión no se da, puede que me de una matrícula de honor, aunque si figura en los apuntes, de algún lado habrá salido.
De todas formas tu información me ha resultado muy útil. Si consigo demostrar que tal inversión no se da, puede que me de una matrícula de honor, aunque si figura en los apuntes, de algún lado habrá salido.
Excelente.
Intuyo tu interés
Y recuerda que
Para el Ingeniero por su cualidad se juzga su mérito.
Espero haberte ayudado, no olvides avisar si tienes éxito y finalizar tu pregunta
Intuyo tu interés
Y recuerda que
Para el Ingeniero por su cualidad se juzga su mérito.
Espero haberte ayudado, no olvides avisar si tienes éxito y finalizar tu pregunta
Respuesta de bello1967
1
Amigo Pablo el efecto pelicular se trata de que hay más densidad de corriente por la periferia del conductor, al aumentar el diámetro de este se facilita más superficie para que haya más densidad. Pero la mejor forma de aprovechar el conductor, es hacerlo trenzado es decir con muchos alambres o "pelos" de tal manera que cada alambre tenga su propio efecto piel.
Respuesta de Hugo Daniel Tarzio
1
En realidad la electricidad a frecuencia normal siempre viaja dentro del conductor, solo que el efecto pelicular hace que buena parte de la corriente se vaya hacia la superficie. A medida que aumenta la sección del cable y al haber cada vez más sección de cable para atrabezar hasta llegar a la superficie se hace más difícil que la corriente llegue a ella. En realidad lo que te falta es la explicación de porque se produce3 el skin. Esto es porque toda corriente que pasa por un cable crea un campo electromagnético. Este campo es lo que fuerza al la corriente hacia la superfiucie del conductor. Cuanto mayor es la sección del conductor más fuerza electromagnética se necesita para forzar a la corriente hacia la superficie. Como la corriente se mantiene y la sección aumenta, la fuerza electromnagnetica no logra empujar lo suficiente a la corriente hacia la superficie.
Esta es una explicación medio bruta, pero fácil de entender para cualquier persona. Una explicación más técnica demandaría más espacio del que se tiene aquí para CONTESTAR.
Esta es una explicación medio bruta, pero fácil de entender para cualquier persona. Una explicación más técnica demandaría más espacio del que se tiene aquí para CONTESTAR.