Otra forma de formular la pregunta podría ser: "¿Es el efecto pelicular proporcional al flujo de corriente?"
Solo estoy vagamente familiarizado con el efecto piel, así que leí sobre el tema para aprender más, puramente por razones académicas. (Actualmente no tengo ningún proyecto en el que sea una preocupación).
Entiendo que para determinar el tamaño del conductor para CA (o múltiples conductores o guías de ondas, etc.), se debe considerar la frecuencia, la resistividad del conductor y la permeabilidad magnética. El artículo de Wikipedia menciona:
"También es importante incluso en las frecuencias de la red (50 - 60 Hz) en los sistemas de transmisión y distribución de energía eléctrica de CA".
Esta afirmación parece implicar que se aplica más a la distribución de alta potencia que a la red doméstica.
Entiendo que el centro de un conductor se utiliza menos a medida que aumenta la frecuencia, pero no tengo claro cómo se relaciona con el flujo de corriente.
¿El efecto piel se vuelve más intenso a medida que aumenta la corriente? Un gráfico en el artículo de Wikipedia muestra que a 60 Hz, la "profundidad" de la piel es de 8470 μm. Si esto es constante para esa frecuencia, ¿tengo razón al decir que el diámetro del conductor debe basarse en esa profundidad para el flujo de corriente previsto? O, dicho de otra manera, ¿el centro del conductor más allá de esa profundidad no tiene ningún sentido, independientemente de la corriente?
¿Es el centro del conductor más allá de esa profundidad efectivamente inútil, independientemente de la corriente?
No, el centro no tiene sentido porque, como se menciona en un comentario de RedGrittyBrick, el 63 % de la corriente fluirá en la piel (si el cable es lo suficientemente grande) y aún dejará que el 37 % fluya más cerca del centro del conductor. Para aplicaciones críticas de resistencia, esto es significativo en mi libro.
Sin embargo, si la profundidad de la piel fuera de solo 0,1 mm (según 400 kHz), la región central (digamos +/-0,25 mm) de un cable de 1 mm de diámetro no tiene sentido.
Si necesita pasar grandes corrientes (decenas de amperios), haría que el cable fuera más grande en diámetro (encerrando más sección transversal a 2 o 3 profundidades de la piel) o haría que el cable fuera hueco para ahorrar dinero.
Sin embargo, no tiene que ser una corriente masiva. Si tiene un circuito sintonizado altamente resonante, desea mantener la resistencia en serie al mínimo, por lo que elegiría un cable que sea inusualmente grande para mantener alta la Q del circuito.
He visto un detector de metales en un aserradero de madera que usa tubería de cobre estándar para su bobina de oscilador, aunque probablemente solo estaba pasando un par de amperios a una frecuencia de oscilador de 100 kHz. ¡Usan MD en la madera en Canadá para proteger las sierras de que se rompan o se desafilen al cortar madera que alguien ha estado usando para practicar tiro al blanco!
Por razones similares, he usado un cable litz de 750 hebras para pasar energía de un campo magnético resonante a un pequeño circuito ubicado a una distancia de hasta 40 mm. Con una distancia de 40 mm, la Q necesitaba ser realmente alta para crear suficiente "profundidad" en el campo magnético a esa distancia.
Los hilos se separaron en tres bobinas de 250 hilos cada una porque no solo estaba tratando de evitar el efecto piel, sino también el efecto de proximidad , otro problema con las altas frecuencias que no utilizan la sección transversal completa del conductor.
No, el efecto piel es una función de la frecuencia, no de la corriente. Básicamente, el efecto de piel hace que el cable parezca tener una mayor resistencia a altas frecuencias que en CC. Esa resistencia no es una función de la corriente.
Esto es un poco aparte, pero tenga en cuenta que muchas fuentes le dan engañosamente un único valor de profundidad de la piel en función de la frecuencia. Lo que a menudo no mencionan es que en realidad hay un gradiente suave de densidad de corriente que cae desde el exterior del cable hacia adentro. Esta función es de naturaleza exponencial y, por lo general, la "profundidad" de la piel se cita como una potencia de e hacia abajo.
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