Efecto pelicular para niños
En los cables eléctricos, cuando la corriente es continua (siempre va en la misma dirección), la electricidad se distribuye de manera uniforme por todo el cable. Pero cuando la corriente es alterna (cambia de dirección muchas veces por segundo), la electricidad tiende a viajar más por la superficie del cable que por el centro. Este fenómeno se llama efecto pelicular, también conocido como efecto Kelvin o efecto skin.
El efecto pelicular hace que la resistencia del cable sea mayor para la corriente alterna que para la corriente continua. Esto significa que el cable se opone más al paso de la electricidad cuando esta es alterna, especialmente si la frecuencia (la velocidad a la que cambia de dirección) es alta.
Contenido
¿Por qué ocurre el Efecto Pelicular?
El efecto pelicular sucede porque la corriente alterna crea un campo magnético que cambia constantemente. Este cambio es más fuerte en el centro del cable. Un campo magnético que cambia mucho crea una especie de "resistencia extra" que dificulta el paso de la corriente por el centro. Por eso, la electricidad prefiere ir por la parte de afuera, donde esta "resistencia extra" es menor.
¿Cuándo es importante el Efecto Pelicular?
Este efecto se nota más en cables gruesos, sobre todo si son macizos (no huecos). También aumenta si la corriente alterna tiene una frecuencia muy alta, o si los cables tienen una cubierta de metal o están enrollados alrededor de materiales que atraen imanes.
Cuando la frecuencia es muy alta, los electrónes (que son los que llevan la electricidad) se mueven casi solo por la capa más externa del cable, como si formaran una corona. Esto reduce el espacio real por donde puede pasar la electricidad, y por lo tanto, aumenta la resistencia del cable.
El efecto pelicular puede ser un problema en:
- Líneas de transmisión: Son los cables que conectan aparatos de alta frecuencia, como un transmisor de radio con su antena. Si la potencia eléctrica es alta, se pierde mucha energía en la línea debido a este efecto.
- Bobinas y transformadores: En aparatos que usan bobinas y transformadores para altas frecuencias, el efecto pelicular puede hacer que funcionen con menos eficiencia.
¿Cómo se reduce el Efecto Pelicular?
Para reducir el efecto pelicular, se usa un tipo especial de cable llamado hilo de Litz. Este cable está hecho de muchos hilos muy finos, cada uno aislado de los demás, y solo se unen en los extremos. Al usar muchos hilos delgados en lugar de uno grueso, la electricidad puede distribuirse mejor y el efecto pelicular disminuye.
¿Quién descubrió el Efecto Pelicular?
El efecto pelicular fue descrito por primera vez por Horace Lamb en 1883, quien lo estudió en conductores con forma de esfera. Más tarde, en 1885, Oliver Heaviside lo explicó para conductores de cualquier forma.
¿Cómo se calcula la profundidad del Efecto Pelicular?
La profundidad superficial es una medida de qué tan profundo penetra la corriente en el conductor. Se calcula con una fórmula que considera la frecuencia de la corriente, y las propiedades eléctricas y magnéticas del material del cable. Se mide en metros.
