Efectos de un cable enrollado

Question

Vale, tengo una pregunta un poco lúdica.
Estamos haciendo un poco de limpieza de primavera en nuestra oficina y hemos encontrado un armario con cajas y cajas de cables almacenados, así que, naturalmente, surgió esta discusión...

Imagínese un cable normal y corriente, con un revestimiento exterior de plástico. A menudo, cuando estos cables se almacenan, se envuelven y se retuercen para formar una bobina.

Me preguntaba qué efectos tendría este tipo de almacenamiento.

¿Qué pasaría si tuvieras un cable de 15 metros y sólo utilizaras cada extremo para cubrir un solo metro (dejando 14 metros todavía retorcidos y envueltos en el centro), qué efecto tendría la corriente eléctrica que circula por él?

Gracias por ayudarnos a resolver una leve disputa.

Answer 1

Perdón por la necromancia pero alguien en internet se equivoca.

No ocurre nada importante con respecto a los campos magnéticos, ya que el cable sostiene un par de hilos que transportan corrientes iguales y opuestas, creando así dos campos magnéticos que se anulan casi por completo.

La característica más notoria de los cables en espiral cargados es que pueden generar mucho calor en un espacio reducido. En la mayoría de los casos no es un problema, pero con una carga elevada y poca refrigeración, una bobina de este tipo podría suponer un riesgo de incendio.

Answer 2

Se trata de los efectos inductivos de la bobina de alambre. Esencialmente una bobina de metal envuelta con electrones corriendo a través de ella crea un campo magnético lineal ya que al mover los electrones a través de un alambre se crea un campo redial y si se aproxima la bobina para tener infinitos bucles el campo se vuelve lineal.

Pero, este efecto sería muy, muy pequeño para los cables de los que hablas ya que (a) las bobinas no están muy densamente empaquetadas y (b) no fluye mucha corriente a través de ellas

Aquí está la wiki sobre inductores:

http://en.wikipedia.org/wiki/Inductor

La simple relación entre la tensión( $v$ ), la inductancia ( $L$ ), y actual( $i$ ) es:

$$V(t) = L \frac{di(t)}{dt}$$

Una última cosa a tener en cuenta, el campo magnético disminuye con la distancia rápidamente (por lo que a medida que te alejas de la fuente se vuelve muy débil). La cubierta protectora de plástico que rodea los cables tiene un grosor relativamente similar al de los propios cables y amortiguaría cualquier cosa cercana a la mayoría de los efectos magnéticos (que serían débiles para empezar)

Answer 3

Se generará un campo magnético alrededor de las bobinas de alambre si se hace pasar una corriente a través de ellas...

Answer 4

Depende de varios factores. Si se hace pasar corriente continua, se establecerá un fuerte campo magnético axial y estático en el interior de la bobina (es decir, en la región alrededor de la cual se enrollan los hilos). Si se hace pasar una corriente alterna, se generará un campo magnético oscilante (que, por cierto, puede inducir campos en otros bucles de alambre si están orientados correctamente).

La sugerencia de @AtomicCharles de que el campo cae rápidamente sólo es válida para un solo hilo conductor de corriente, pero para una bobina no es así.

Ver: http://en.wikipedia.org/wiki/Helmholtz_coil para más detalles.

Answer 5

Tuve el sitio de la mía y alguien torció (aproximadamente una vuelta por cada seis pulgadas) los cables de alimentación activos y neutros a lo largo de unos trescientos pies. Esta torsión fue suficiente para disparar el disyuntor de treinta amperios del generador. Se eliminó la torsión y se resolvió el problema. Estoy proporcionando pruebas anecdóticas de que bajo una carga sustancial (alta potencia) los cables de alimentación aislados pueden tener un efecto electromagnético a distancia. Con la alimentación de CA se podría imaginar una situación perfecta de torsión y bucle que podría causar una pérdida de potencia como el calor en un cable de alimentación en espiral. En el problema inicial que he descrito es posible que la longitud de la torsión fuera la adecuada para causar ese problema.