¿Un alambre ideal disipa energía?

Si tuviera en cuenta los cables, su circuito se vería como el siguiente diagrama. Tendría inductancia del campo magnético alrededor del cable y resistencia del conductor.

Los efectos del campo magnético están representados por el inductor y solo se aplican si la corriente a través del inductor está cambiando. Que en este circuito, una vez que se enciende la corriente es constante y la inductancia no importa.

Si tuviera un cable ideal con efectos electromagnéticos, podría descartar las resistencias y simplemente modelar la inductancia.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Bueno, depende de la definición que dé de "cable ideal" y del contexto exacto en el que esté involucrado.

Por lo general, en la teoría de circuitos de elementos agrupados (CT), una conexión entre dos terminales se considera una pieza de conductor ideal de longitud cero .

Un conductor ideal es un conductor con resistividad cero, por lo que esa conexión puede considerarse como una resistencia de cero ohmios.

En la tomografía computarizada básica de elementos agrupados asumimos que los campos EM varían muy lentamente, tan lentamente que son casi estacionarios (es decir, constantes en el tiempo). "Casi" aquí significa que podemos ignorar todos los términos de las ecuaciones de Maxwell que involucran variaciones de tiempo.

Esto también implica que cualquier elemento en el circuito tiene dimensiones físicas que son mucho menores que la longitud de onda de cualquier componente de señal en el circuito. Además, también implica que todo el circuito es mucho más pequeño que esa longitud de onda (porque ignoramos el retraso de propagación de las señales en el circuito debido a la finitud de la velocidad de la luz). En otras palabras, en CT básica asumimos que las señales viajan en los circuitos sin más demora que las introducidas por los elementos agrupados.

Esa suposición, junto con el hecho de que esas conexiones tienen una longitud cero (bueno, para decir las cosas con mayor precisión, tienen dimensiones mucho más pequeñas que los elementos agrupados que conectan), también implica que no hay efecto parásito.

Todo esto es una simplificación realmente drástica.

Cuando comienza a relajar su definición de "ideal", por ejemplo, asume que las conexiones se realizan con un conductor que tiene algunas dimensiones finitas y una resistividad distinta de cero, obtiene lo que otros ya han dicho en este hilo: parásitos.

En particular, alguna resistencia en serie residual (debido a la resistividad distinta de cero del material. Los conductores que tienen longitud también le dan cierta inductancia parásita, debido a que forman bucles en su circuito y se acoplan magnéticamente. Su proximidad los hace desarrollar capacitancia parásita entre diferentes partes del circuito.

Además, si comienza a tener en cuenta también el dieléctrico que separa los cables (por ejemplo, el sustrato de la placa de circuito FR4), esto afecta la capacitancia parásita e introduce algo de resistencia paralela (fuga).

Otro problema con los "cables ideales" que tienen dimensiones físicas distintas de cero es que la resistencia del conductor varía con la frecuencia (no, no estoy hablando de la impedancia equivalente o su parte real, solo la resistencia bruta del cable) debido a el efecto piel y el efecto proximidad (¡ay!).

Toda la radiación emitida por la fuente de alimentación viajará paralela a los cables, luego se sumergirá en la resistencia, doblando su camino para que golpee la superficie de la resistencia a 90 grados. Con hilos ideales, ninguno se absorbe, pero tampoco se escapa ninguno.

Para cables de cero ohmios y cualquier baja frecuencia, la energía eléctrica viaja así:

Una batería de 2 placas con electrolito a la izquierda alimenta un elemento resistivo gris a la derecha. El campo vectorial, que muestra la densidad de potencia y la dirección, siempre es perpendicular tanto al campo e (que se muestra como líneas grises) como al campo b (que no se muestra).

Los cables no pierden radiación a menos que tengan cientos de millas de largo, o a menos que la fuente de alimentación sea RF en lugar de CC.

El modelo para la fuga de radiación es el modelo para el espacio vacío: una amplia gama de condensadores e inductores elegidos para producir la propagación de ondas de velocidad c. La matriz está conectada en muchos puntos a sus dos cables. Con elementos de matriz pf y nH, no habrá mucha fuga hasta que supere 1 MHz o construya una matriz de cientos de KM de largo.

Tenga en cuenta que el campo e y el campo b de este circuito simple en realidad se parecen más al siguiente. Complete todos los planos, incluidas las distorsiones causadas por los codos y la batería y la resistencia. Luego dibuje en el campo de vectores de puntos perpendicular a esos planos, de modo que los vectores de flujo de energía conecten todas las uniones donde las líneas de flujo de e cruzan la b. Además, más cosas.