La pregunta está relacionada con quadcopters y demás. Así que mi cuadricóptero (motores CC sin escobillas y controladores electrónicos de velocidad alimentados por batería de litio de 3 celdas 2700mah 25C) tiene cables delgados en el puerto de alimentación principal, estoy tratando de averiguar si podría afectar el flujo de corriente, sé que cuando el calibre es demasiado pequeño puede sobrecalentarse, quemarse o derretirse, pero ¿puede restringir el flujo de corriente sin incendios?
Tuve dificultades para resolverlo porque una vez que traté de arrancar un camión con cables que eran demasiado delgados y el motor de arranque simplemente no estaba arrancando el motor, los cables no se calentaban ni nada... conectando otro par de los cables en paralelo dieron como resultado un arranque exitoso del motor, y fue cuestión de segundos, no como si la batería tuviera tiempo de recargarse.
¿Puede alguien por favor explicarme esto?
El alambre tiene cierta resistencia y también cierta capacidad para transportar corriente, proporcional a su área de sección transversal. Esto es similar a una tubería de agua, que solo puede introducir una cierta cantidad de agua en su área de sección transversal en cualquier momento.
Si tiene un circuito que depende de que fluya más corriente por el cable de la que puede transportar, el circuito producirá una caída de voltaje en el cable. Esto disipará potencia, y por tanto calor, en el cable, siguiendo la ley P = VI. Si la potencia es suficiente para elevar la temperatura del cable por encima de su punto de fusión, el cable se quemará. En el otro extremo de la escala, un sobreamperaje más pequeño hará que el cable restrinja el flujo de corriente sin efectos perceptibles en el cable.
Hay dos temas separados. ¿Se calentará demasiado el cable? Eso es puramente una cuestión de corriente y el diámetro del cable. Los cables no se calientan instantáneamente. Las sobrecargas breves no harán que la temperatura del cable aumente mucho, y el cable puede enfriarse bastante rápido después de que se detenga la corriente. Esto es lo que sucede con el motor de arranque de tu coche.
El segundo problema es, ¿el cable evitará que se transfiera energía a la carga? Esto depende de la corriente, el voltaje del sistema, el diámetro del cable y la longitud del cable. Una caída de voltaje de 1V en un sistema de 120V no es gran cosa. Pero una caída de voltaje de 1V en un sistema de 3.3V es probablemente catastrófica. Tenga en cuenta que la longitud del cable es igualmente importante que el diámetro del cable al considerar la transmisión de potencia. Los cables cortos aún permitirán el paso de la energía, incluso si son delgados.
Por todas estas razones, las aplicaciones de bajo voltaje y alta corriente (como los cuadricópteros y similares) a menudo necesitan usar cables de diámetro sorprendentemente grande. La gente también tiende a subestimar el tamaño del cable cuando se conecta un inversor de 12 V a una batería de 12 V.
Entonces, la clave que cambia el grosor del cable es la resistencia. Un alambre delgado tiene una mayor resistencia que un alambre grueso. Esto puede afectar dos cosas relacionadas, potencia y corriente.
Si la resistencia de un cable es mayor, siendo todo lo demás igual, la corriente que lo atraviesa disminuirá. Esto es lo que habría evitado que su motor de arranque girara: la resistencia del cable delgado era demasiado alta, por lo que no podía fluir suficiente corriente para hacer girar el motor.
Al mismo tiempo, la resistencia del cable puede afectar la potencia. La potencia, en este caso, es la cantidad de energía por segundo que el cable convierte en calor. Esta energía se desperdicia como calor en lugar de hacer lo que usted quiera, como girar las aspas de su cuadricóptero. La ecuación para esta potencia perdida es , donde I es la corriente que fluye a través del cable y R es la resistencia. Si intenta pasar corriente a través del cable, una alta resistencia significará que una mayor cantidad de energía se convertirá en calor.
Si la potencia es demasiado alta, el cable se calentará tanto que se derretirá.
Es un poco más complicado que eso, ya que el voltaje también afectará las cosas, pero lo que escribí es básicamente correcto.
El alambre tiene resistencia. El alambre delgado tiene más resistencia. Por eso también disipa más potencia que un cable grueso con la misma corriente.
Suponiendo que sus cables no se calientan lo suficiente como para derretirse o causar otros problemas debido al calor, el problema es la caída de voltaje. La ley de Ohm nos dice que el voltaje a través de una resistencia es la corriente a través de ella multiplicada por su resistencia.
El alambre tiene cierta resistencia finita. Cuando hay corriente a través de él, por lo tanto, hay algo de voltaje a través de él. Cuando está en serie con una batería, este voltaje a través del cable se resta del voltaje de la batería que se entrega al resto del sistema.
Cuánto importa esto depende de lo que consideres importante. Para una batería de 12 V, por ejemplo, una caída adicional de 100 mV es menos del 1% y no importa mucho. Por el contrario, una caída de 300 mV de una batería de 6 V es una reducción del 5 %, lo que puede ser importante en algunos casos.
chris stratton
keith