Conductor de transporte de corriente axialmente a través de un anillo de cobre

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¿Qué efecto tendría un anillo de cobre alrededor de un conductor portador de corriente sobre la corriente en el conductor? ¿Cómo puedo modelar matemáticamente la corriente en el conductor?

Detalles: el conductor en cuestión es un electrodo de aproximadamente 2 metros de diámetro. Se desliza dentro del anillo de cobre aproximadamente del mismo diámetro pero de muy pequeña longitud en comparación con el electrodo y, por lo tanto, es un anillo como usted dijo y no un tubo. Con la mitad de la eficiencia, me refiero a que la corriente en el electrodo es mucho menor de lo que normalmente funciona. El anillo originalmente era de acero inoxidable y luego fue reemplazado por esta versión de cobre. Después de esto y algunos otros cambios, se notó la disminución de la corriente. Se sospechaba que el cobre tiene algún tipo de efecto de acoplamiento o acción del transformador con el electrodo, lo que limita la corriente. Luego, el anillo se dividió en 6 partes y se volvió a unir esta vez, lo cual fue insultado, lo que inhibió el flujo de corriente en este anillo. La corriente reducida todavía se observó en el electrodo. Para mí, esto es una indicación bastante clara de que el anillo de cobre, de hecho, no tiene efecto y simplemente quiero confirmar esta hipótesis. Supongo que los efectos capacitivos no son una preocupación, ya que el anillo es pequeño en comparación con el conductor y la potencia de CA suministrada al electrodo es de baja frecuencia. Otra observación que me convence de que el cobre no tiene ningún efecto es que si ocurriera una acción de transformador o alguna forma de acoplamiento entre el electrodo y el cobre, la corriente inducida en el cobre definitivamente sería visible en forma de temperatura porque tales corrientes altas, incluso con baja resistencia, el calor en el cobre debe ser muy alto (I2R). ¿Estás de acuerdo con esto?

    
pregunta Jason Bonarius

2 respuestas

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Un anillo conductor alrededor de un cable que atraviesa su centro no tendrá mucho efecto sobre la impedancia del cable.

Creo que estás confundiendo los campos eléctrico y magnético. La corriente a través de un cable hace que un campo magnético circule alrededor del cable. Si coloca un anillo alrededor del cable hecho de un material magnético, como hierro o ferrita, afectará la impedancia del cable. El anillo está entonces alineado con el campo magnético alrededor del cable. El material magnético tendrá una permeabilidad magnética más baja que el aire, lo que en efecto aumenta la inductancia del cable en una distancia corta cerca del anillo.

Hay dispositivos que operan bajo este principio. A veces ve un bulto en el cable de alimentación poco después de salir de algún dispositivo. Ese bulto es exactamente un anillo de ferrita. Esto agrega efectivamente la inductancia de modo común de la serie al cable, lo que ayuda a bloquear la RF producida por el dispositivo que llega al cable donde puede emitir o conducir la RF a la línea eléctrica.

Dado que el cobre no tiene una permeabilidad magnética del aire significativamente diferente, poner un anillo de cobre alrededor de un cable no hace nada.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Muy poco efecto.

Si el anillo tenía un permeabilidad muy diferente de 1, entonces el anillo de cobre aumentaría o disminuiría la inductancia vista por el conductor en esa sección. Pero, la permeabilidad relativa del cobre es muy cercana a 1.

Si tiene corrientes de CA de una frecuencia muy alta en el conductor, la corriente se acoplará capacitivamente en el anillo y migrará del conductor central al anillo por efecto piel . Pero, "anillo" implica que este anillo no es muy largo (de lo contrario, lo llamaría "tubo"), por lo que la capacitancia total entre el anillo y el conductor es pequeña, por lo que la energía total acoplada será muy pequeña , y solo en la medida en que tenga corrientes de muy alta frecuencia en el conductor.

Tenga en cuenta que muchos edificios están construidos con cableado de red dentro del conducto metálico. El único efecto notable aquí es la robustez física agregada, y este es un "anillo" que se extiende a lo largo del cable.

    
respondido por el Phil Frost

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