Bobina Real
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5.4.2 BOBINAS REALES En toda bobina real su devanado presenta una resistencia R al paso de la corriente eléctrica. La tensión u(t) aplicada en sus bornes, se invierte, por una parte, en la caída óhmica () Rit ⋅ y por otra, en la caída reactiva () L di t dt . Por lo tanto: () () () ut Rit L di t dt = ⋅ + A esta ecuación satisface el esquema de la fig. 2.43 que se toma como circuito equivalente de una bobina con núcleo de aire. Toda disipación de energía tiene lugar en R. Cuando hay un núcleo de hierro se producen pérdidas por histéresis y corrientes de Foucault y es necesario tomar otro circuito equivalente. La resistencia R de los devanados no es constante, depende de la temperatura y, si es en corriente alterna, depende también de la frecuencia. La temperatura de equilibrio depende de la intensidad de corriente, de la formas y dimensiones de la bobina, de la temperatura ambiente y de los demás factores que regulen el intercambio calorífico entre las bobinas y el medio exterior. Por otra parte, la resistencia de un conductor a la corriente alterna, esto es, su resistencia efectiva, puede ser apreciablemente mayor que en corriente contínua. Esto se debe a que el campo magnético producido en el interior de un conductor por su propia intensidad y por la de los conductores próximos, hace que la densidad de corriente no sea uniforme en la sección del conductor. Estos fenómenos se llaman, respectivamente, efecto pelicular y efecto de proximidad y se traducen en que la pérdida por efecto Joule en los devanados es mayor con corriente alterna que con una corriente continua de igual valor que el eficaz de aquella. Este incremento de pérdida crece con la frecuencia de la corriente y con el tamaño del conductor. Se reduce cuando los conductores se hacen huecos o cuando se forman las secciones requeridas mediante hilos trenzados transpuestos adecuadamente. Mientras no se advierta lo contrario, se considera la resistencia constante para la temperatura que presenten los devanados y a la frecuencia de funcionamiento. Como ejemplo, se puede indicar que un conductor de 100 mm 2 de sección a 200 Hz, aumenta su resistencia por efecto pelicular (también denominado efecto Kelvin) en un 5%. u(t) R L i(t) Fig. 2.43
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The model of a approximate solenoid.
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5.4.2 BOBINAS REALES
En toda bobina real su devanado presenta una resistencia R al paso de la corriente eléctrica. La tensiónu(t) aplicada en sus bornes, se invierte, por una parte, en la caída óhmica ( )R i t⋅ y por otra, en la caída
reactiva ( )Ldi tdt
. Por lo tanto:
( ) ( ) ( )u t R i t Ldi tdt
= ⋅ +
A esta ecuación satisface el esquema de la fig. 2.43 que se toma como circuito equivalente de una bobina con núcleo de aire. Todadisipación de energía tiene lugar en R.
Cuando hay un núcleo de hierro se producen pérdidas por histéresis y corrientes de Foucault y es necesario tomar otro circuitoequivalente.
La resistencia R de los devanados no es constante, depende de la temperatura y, si es en corriente alterna, depende también de lafrecuencia. La temperatura de equilibrio depende de la intensidad de corriente, de la formas y dimensiones de la bobina, de latemperatura ambiente y de los demás factores que regulen el intercambio calorífico entre las bobinas y el medio exterior. Por otraparte, la resistencia de un conductor a la corriente alterna, esto es, su resistencia efectiva, puede ser apreciablemente mayor que encorriente contínua. Esto se debe a que el campo magnético producido en el interior de un conductor por su propia intensidad y por lade los conductores próximos, hace que la densidad de corriente no sea uniforme en la sección del conductor. Estos fenómenos sellaman, respectivamente, efecto pelicular y efecto de proximidad y se traducen en que la pérdida por efecto Joule en los devanados esmayor con corriente alterna que con una corriente continua de igual valor que el eficaz de aquella. Este incremento de pérdida crececon la frecuencia de la corriente y con el tamaño del conductor. Se reduce cuando los conductores se hacen huecos o cuando se formanlas secciones requeridas mediante hilos trenzados transpuestos adecuadamente.
Mientras no se advierta lo contrario, se considera la resistencia constante para la temperatura que presenten los devanados y a lafrecuencia de funcionamiento.
Como ejemplo, se puede indicar que un conductor de 100 mm2 de sección a 200 Hz, aumenta su resistencia por efecto pelicular(también denominado efecto Kelvin) en un 5%.
u(t)
R L
i(t)
Fig. 2.43
