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¿El hecho de enrollar y enderezar un cable cambia su resistencia?

Estoy buscando hacer mis propias bobinas para el horno y quería saber

  1. ¿por qué las bobinas están enrolladas?
  2. Cuando las bobinas están demasiado separadas funcionan en frío y cuando están juntas funcionan en caliente. ¿Cuál es la razón de esto si la resistencia no cambia si un cable está enrollado o recto?

44voto

RWH Puntos 21

Quería saber, en primer lugar, por qué las bobinas están enrolladas.

Supongamos que el cable tiene 10 m de longitud. Si no lo enrollas, parte del calor que produce está "aquí" y otra parte está a 10 m de distancia. Enrollarlo significa que puedes calentar un área pequeña en lugar de un área larga y delgada de 10 m de largo.

cuando las bobinas están muy separadas funcionan en frío y cuando están juntas funcionan en caliente. ¿Cuál es la razón de esto si la resistencia no cambia si un cable está estirado o recto?

La temperatura de las bobinas depende no sólo de la cantidad de calor que producen ( \$I^2R\$ ) sino también la cantidad de calor que pierden al medio ambiente. Si se estira la bobina, la superficie total es mayor y el calor se transporta por conducción y convección. Si se comprime la bobina, se pierde calor en un área más pequeña, y gran parte del calor producido por una vuelta de la bobina en realidad calienta las vueltas vecinas, en lugar de perderse en el medio ambiente.

12voto

kevin awman Puntos 31

Además de la respuesta aceptada, las bobinas también ofrecen ventajas físicas al asumir el cambio de longitud cuando se calienta sin que se hunda. El alambre se vuelve quebradizo después de su uso, por lo que el muelle de la bobina hace que sea más fácil volver a colocarlo en el canal del ladrillo refractario si una bobina se sale (calienta el alambre cuando lo hagas).

Creo que las curvas cerradas están sometidas a más tensión con los ciclos de calentamiento/enfriamiento, por lo que las bobinas evitan esos puntos de fallo.

12voto

Douglas Mayle Puntos 7216

Además de todas las respuestas correctas: enrollar un cable sí cambia su inductancia que es algo así como la resistencia, salvo que sólo afecta al flujo de la corriente alterna, no a la continua. Este no es la razón de sus bobinas (que se alimentan de corriente continua o de corriente alterna de 50/60 Hz - a esas frecuencias, la inductancia no es suficiente para importar mucho, y no contribuye al calentamiento). Sin embargo, es una razón por la que verá bobinas en otros tipos de electrónica, incluyendo radios, motores y fuentes de alimentación. No tratan de mantener el calor (normalmente lo que quieren es deshacerse de todo el calor posible), sino que intentan regular el flujo de corriente almacenando energía en campos magnéticos.

7voto

fraxinus Puntos 69

Una adición más: la mayoría de los cables SÍ cambian su resistencia cuando se someten a esfuerzos mecánicos y deformaciones. La resistencia generalmente sube para casi cualquier deformación y el efecto es insignificante en la mayoría de los casos.

Es definitivamente insignificante para una bobina de calefacción, pero puede ser una fuente importante de error en una derivación de medición de corriente.

5voto

user61556 Puntos 1

Como señalan las otras respuestas, la resistencia no cambia con la forma. En una bobina, la radiación infrarroja emitida hacia el centro de la bobina será simplemente reabsorbida por el alambre del otro lado, por lo que a medida que el alambre se enrolla, la superficie efectiva para la emisión de infrarrojos disminuye, y por lo tanto la temperatura aumenta. La resistencia aumenta a medida que aumenta la temperatura, para la mayoría de los metales, si no todos. Esto produce una especie de efecto regulador que limita la temperatura.

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