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Oct 22

Efecto pelicular (skin) en los conductores.-

EFEC1Efecto pelicular (skin) en los conductores.- En corriente continua (DC), los electrones circulan en forma uniforme por todos los átomos del conductor (figura a), pero en corriente alterna se observa que esta circulación de electrones lo hace preferentemente por los átomos de la superficie de dicho conductor (figura b). A este fenómeno se le conoce como Efecto Pelicular, Efecto Kelvin o en inglés Efecto Skin. Este fenómeno hace que la resistencia efectiva a la corriente alterna, sea mayor que la resistencia óhmica a la corriente continua. Este efecto por tanto, es causado por la corriente alterna que circula por un conductor. Se debe a que dicha corriente eléctrica al variar de magnitud, genera un campo magnético que también varía alrededor del propio conductor, esas líneas de fuerza al crecer o decrecer conforme esa variación, van cortando el mismo conductor, y generan sobre éste, una corriente eléctrica cuyo sentido es contrario a la dirección de la corriente que lo creó, pero en menor intensidad. Este efecto es apreciable en conductores de grandes secciones, especialmente si son macizos. Aumenta directamente con la frecuencia, y en aquellos conductores con cubierta metálica, o si están arrollados con un núcleo vacío, y más aún si dicho núcleo es ferromagnético. Los electrones al circular por la zona más externa del conductor en vez de hacerlo por toda su sección por efectos de la corriente alterna, encuentran menos espacios para ello. De hecho ésta dificultad es lo mismo que un aumento de la resistencia del conductor. Al aumento de la resistividad del conductor por efecto de la corriente alterna se le conoce como Reactancia Inductiva. La reactancia inductiva se mide en Ohms al igual que la resistencia tradicional. En el caso de los brazos de antena y la línea de bajada, la oposición de la reactancia se suma a la resistencia intrínseca de los conductores. Reactancia Inductiva (XL) Este fenómeno es muy perjudicial por la pérdida de potencia en las líneas de transmisión que se usan en dispositivos de alta frecuencia (por ejemplo un transmisor de radio con su antena). Si la potencia es elevada se producirá una gran pérdida en la línea debido a la disipación de energía en las resistencias de las mismas. La fórmula para el cálculo de la XL es: XL= 2π F L donde:EFEC2Como es imposible modificar una constante matemática, y no podemos modificar la frecuencia, pues es el canal por el que nos comunicamos según la banda elegida, la única alternativa es cuidar la inductancia del cable, y para ello debemos observa algunas previsiones. Una forma de mitigar este efecto es la utilización en las líneas y en los inductores del denominado hilo de Litz, consistente en un cable formado por muchos conductores de pequeña sección aislados unos de otros y unidos solo en los extremos. De esta forma se consigue un aumento de la zona de conducción efectiva. El efecto fue descrito por primera vez en un artículo de Horace Lamb en 1883 para el caso de conductores esféricos, y fue generalizado a conductores de cualquier forma por Oliver Heaviside en 1885. EFEC3Como no parece muy rentable utilizar cables tan especializados como los indicados para nuestros efectos, parece lógico elegir dentro de las alternativas aquellos cables que, sumadas las superficies de sus conductores, nos ofrezcan una mayor cantidad de ella. Es decir, descartar alambres macizos (un solo hilo) por cables con la mayor cantidad de conductores. Ello nos entregará una menor resistencia ohmnica, y a la vez, una menor XL.

Sergio Sonis O. CA2NZL

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