¿Cómo un aislante de cable evita la pérdida de energía?

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Así que estaba viendo un video reciente de TED-ED titulado "Cómo practicar efectivamente ... para casi cualquier cosa, Annie Bosler y Don Greene", y en un momento dado, el orador dijo lo siguiente:

  

La mielina es similar al aislamiento en cables eléctricos. Previene la pérdida de energía de las señales eléctricas que utiliza el cerebro ...

Pensé que los cables estaban aislados solo para protegernos de electrocutarse o para protegernos de la corriente de fuga ... ¿Alguien puede explicarlo?

    
pregunta DigiNin Gravy

3 respuestas

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El aislamiento va más allá de solo prevenir una descarga desagradable. Evita que los cables pelados se incendien en un circuito sin fusibles. Para los cables que tienen 20,000 voltios de CA o más, una combinación de aislamiento de neopreno o silicona con un aislante externo de teflón ayuda a evitar la descarga de energía de la corona al aire.

A una distancia de muchos metros, la descarga coronal puede desperdiciar una cantidad significativa de energía. Esto también puede producir un olor irritante conocido como ozono, que es mortal en altas concentraciones.

Como ejemplo en mi trabajo anterior, cargamos un banco de capacitores con una fuente de VDC de 32 kilo, pero tenía una alta ondulación de CA en ella. Los cables se clasificaron para 40 kV, pero escuchamos el silbido de una descarga coronal que se escapaba de un par de cables de 4 metros.

Esto nos impidió cargar completamente a los 32 kV esperados. Así que tuve que comprar e instalar tubos de teflón de 31 milésimas de espesor y un diámetro ligeramente mayor que los cables. Resolvió el problema de la descarga de corona.

El aislamiento va más allá de prevenir una descarga eléctrica o un cortocircuito. Puede evitar la fuga de alto voltaje en el aire, lo que evita la pérdida de energía, y un gran peligro de choque, si no fatal, y la liberación de gas ozono.

EDITAR: usted no puede evitar la descarga coronal en cables de alta tensión. La compañía eléctrica simplemente acepta las pérdidas, especialmente en condiciones de lluvia. Es posible que esté pensando en las "campanas" de cerámica que se utilizan para evitar la formación de arcos al crear una serie de huecos de aire. Los cables de alta tensión cuelgan de estas pilas de campanas, montadas en una torre de acero. No he escuchado de un 'Anillo Coronal' antes.

    
respondido por el Sparky256
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El sistema nervioso del cuerpo no tiene conductores metálicos para los impulsos eléctricos, sino que tiene conductos de sal electroquímicos llamados axones.

Algunos axones que están envueltos con mielina son un aislamiento graso con una constante dieléctrica baja como aceite o plástico (< 4) y una fuga eléctrica muy baja (alta resistencia), lo que significa que puede transportar señales (potenciales de acción) lejos (> 1m) y rápido (~ 100m / s).

A diferencia del agua (plasma, sangre) que tiene una constante dieléctrica de ~ 80, un axón recubierto de mielina tiene una capacitancia muy baja, lo que llamaríamos alta impedancia característica, alta resistencia de fuga y alta velocidad de onda en comparación con los axones utilizados para el dolor. o sensores de temperatura que no tienen recubrimiento de mielina y son muy lentos (~ 1m / s.)

Los axones recubiertos de mielina hacen que las señales electroquímicas sean más rápidas y más eficientes por sus propiedades de aislamiento electroquímico en comparación con el plasma o el agua salada.

En cierto sentido, es como cables recubiertos de plástico que si se sumergieran en el océano protegerían el cable de la constante dieléctrica alta del agua y la resistencia a la fuga de la sal.

ref: enlace

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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La expresión "evita la pérdida de energía" no es la mejor descripción de la función del aislamiento eléctrico. Puede ser mejor como una descripción de la función de la mielina. La comparación es todavía generalmente válida. Sin el aislamiento, las señales eléctricas que se transmiten mediante cables no llegarían al destino o se reducirían considerablemente en el destino.

    
respondido por el Charles Cowie

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