Hola.

Mi pregunta es sobre el llamado efecto skin, o piel en español, también se conoce como

efecto pelicular.

Según tengo entendido en un conductor la corriente alterna se mueve por la superficie del

mismo y no por su interior, estoy hablando de conductores normales a una frecuencia

constante de 50 Hz. Pero si aumentamos el diámetro del conductor llega un momento en

que el efecto piel se invierte, conduciendo por el interior del cable. Mi pregunta es por qué

sucede esto.

Gracias de antemano. Experto

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En realidad la electricidad a frecuencia normal siempre viaja dentro del conductor, solo que

el efecto pelicular hace que buena parte de la corriente se vaya hacia la superficie. A

medida que aumenta la sección del cable y al haber cada vez más sección de cable para

atrabezar hasta llegar a la superficie se hace más difícil que la corriente llegue a ella. En

realidad lo que te falta es la explicación de porque se produce3 el skin. Esto es porque

toda corriente que pasa por un cable crea un campo electromagnético. Este campo es lo

que fuerza al la corriente hacia la superfiucie del conductor. Cuanto mayor es la sección

del conductor más fuerza electromagnética se necesita para forzar a la corriente hacia la

superficie. Como la corriente se mantiene y la sección aumenta, la fuerza

electromnagnetica no logra empujar lo suficiente a la corriente hacia la superficie.

Esta es una explicación medio bruta, pero fácil de entender para cualquier persona. Una

explicación más técnica demandaría más espacio del que se tiene aquí para

CONTESTAR.

Más respuestas

Cables de Tierra trenzado desnudo aplanado

El efecto de Piel es la tendencia de las corrientes de alta frecuencia de viajar en la superficie del conductor. El efecto de Proximidad es la tendencia de la corriente de viajar en otros patrones no deseables - vueltas o distribuciones concentradas - debido a la presencia de campos magnéticos generados por conductores cercanos. En transformadores e inductores, las perdidas por el efecto de proximidad típicamente son predominantes sobre las pérdidas por el efecto de piel. En embobinados de alambre litz, el efecto de proximidad puede ser dividido más allá en los efectos de proximidad interna (el efecto de otras corrientes dentro del bulto) y de proximidad externa (el efecto de corrientes en otros bultos).

« Atrás

El efecto SKIN consiste en, como la palabra lo dice, un efecto pelicular que se genera particularmente en los conductores al ser transpasados por una corriente eléctrica, lo que genera que la corriente circule por la periferia del cable y no por el centro. Es por eso que los conductores de gran dimensión son huecos, ya que sino desaprovecharían un montón de cobre innecesariamente ya que no cumple ninguna función. Con respecto a lo de los resitores y condensadores, es un tema muy amplio y existen curvas y fórmulas las cuales muestran el comportamiento de la resistencia con respecto a la frecuencia utilizada y la capacidad con respecto a la frecuencia. Estas fórmulas ahora no las tengo en mente, pero las podes encontrar en cualquier libro de electrónica general ( como puede ser el Malvino, Gray Mayer, Millman, etc )

Espero te haya sido de utilidad.

Jaula de FaradayDe Wikipedia, la enciclopedia libre

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Una Jaula de Faraday en el Deutsches Museum.

El efecto jaula de Faraday provoca que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo, anulando el efecto de los campos externos. Esto se debe a que, cuando el conductor está sujeto a un campo electromagnético externo, se polariza, de manera que queda cargado positivamente en la dirección en que va el campo electromagnético, y cargado negativamente en el sentido contrario. Puesto que el conductor se ha polarizado, este genera un campo eléctrico igual en magnitud pero opuesto en sentido al campo electromagnético, luego la suma de ambos campos dentro del conductor será igual a 0.

Entrada a una habitación de Faraday.

Se pone de manifiesto en numerosas situaciones cotidianas, por ejemplo, el mal funcionamiento de los teléfonos móviles en el interior de ascensores o edificios con estructura de rejilla de acero.

Una manera de comprobarlo es con una radio sintonizada en una emisora de Onda Media. Al rodearla con un periódico, el sonido se escucha correctamente. Sin embargo, si se sustituye el periódico con un papel de aluminio la radio deja de emitir sonidos: el aluminio es un conductor eléctrico y provoca el efecto jaula de Faraday.

Este fenómeno, descubierto por Michael Faraday, tiene una aplicación importante en aviones o en la protección de equipos electrónicos delicados, tales como repetidores de radio, discos duros y televisión situados en cumbres de montañas y expuestos a las perturbaciones electromagnéticas causadas por las tormentas

Contenido

[ocultar]

1 Funcionamiento 2 Demostración teórica 3 Método casero para crear una Jaula de Faraday 4 Soluciones con este método 5 Enlaces externos

[editar] Funcionamiento

El funcionamiento de la jaula de Faraday se basa en las propiedades de un conductor en equilibrio electrostático. Cuando la caja metálica se coloca en presencia de un campo eléctrico externo, las cargas positivas se quedan en las posiciones de la red; los electrones, sin embargo, que en un metal son libres, se mueven en sentido contrario al campo eléctrico y, aunque la carga total del conductor es cero, uno de los lados de la caja (en el que se acumulan los electrones) se queda con un exceso de carga negativa, mientras que el otro lado se queda sin electrones (carga positiva).

[editar] Demostración teórica

Supongamos el conductor sin equilibrio electrostático. Suponiendo que la carga en el interior del conductor es nula, el potencial V en el interior del conductor cumple la ecuación de Laplace, siendo R la región ocupada por el interior del conductor:

Dado que el conductor está en equilibrio en su superficie no hay corrientes, de modo que el potencial en su superficie es constante:

En virtud del teorema de unicidad del potencial el potencial que cumple tales condiciones es único y puede verse que la solución es trivialmente:

El campo eléctrico en el interior vendrá dado por el gradiente del potencial:

De modo que el campo eléctrico en el interior del conductor es nulo.

[editar] Método casero para crear una Jaula de Faraday

Utilizar un mosquitero de alambre y elaborar un estilo de caja con ella. Luego colocar dentro de ella el objeto que hace interferencia.

[editar] Soluciones con este método

Evitar el ruido molesto de las interferencias entre el teléfono móvil y su altavoz. Dejar sin señal: (teléfonos móviles, módems, etc.) Evitar interferencias entre altavoces y una frecuencia de radio.

[editar] Enlaces externos

Faraday Cage Protects from 100,000 V :: Physikshow Uni Bonn (vídeo)

Ejemplo del fenómeno en un avión alcanzado por un rayo en Osaka (gif animado)

Obtenido de «http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Jaula_de_Faraday&oldid=59584156» Categorías:

Electricidad Electrostá

Objetivo Comprobar la imposibilidad de oír un transistor cuando se

introduce en un recinto metálico.

IntroducciónQueremos verificar el carácter electromagnético de las ondas de radio

Materiales Radio Caja de zapatos (cartón) Caja de galletas (metálica) Papel de envolver, servilletas, “Papel de aluminio” Malla metálica.

Realización práctica 1.- Se introduce la

radio encendida en una caja de zapatos y, aunque algo atenuada, se sigue oyendo perfectamente.

2.- A continuación se introduce de nuevo la radio encendida en la caja metálica percibiéndose sólo un zumbido pero no

Radio en la jaula

palabras audibles. 3.- Se repite la

experiencia envolviendo el aparato con papel o tela (continúa oyéndose) y con papel de aluminio (ocurre el mismo efecto que con la caja metálica).

4.- Repetimos la experiencia metiendo la radio en un cilindro de tela metálica (ocurre el mismo efecto que con la caja metálica y con el papel de aluminio).

Precauciones Hay que tener mucho cuidado y no mover la mesa para evitar

que el alfiler se vaya al fondo si utilizamos la segunda forma de hacer flotar la aguja. Si después de varios intentos no consigues que flote, unta el alfiler con un poco de aceite y entonces será más fácil.

Para que te salga bien tienes que alejarlo de los objetos de hierro, como las patas de las mesa.

Explicación científica

Radio sin envolver y envuelta en papel aluminio

Una “jaula de Faraday” es un recinto cerrado formado por cubiertas metálicas o por un enrejado de mallas apretadas que impide en el interior la influencia de los campos eléctricos exteriores.Al ser las ondas de radio ondas electromagnéticas no se pueden percibir en el interior de la “jaula”.

Curiosidades y otras cosasEl papel de aluminio que envuelve al aparto de radio forma una jaula de Faraday que impide que capte los campos electromagnéticos que transportan la señal

Bibliografía AAVV. Gran Enciclopedia Larousse. ¿Cómo funciona una jaula de Faraday?

Cómo funciona una jaula de Faraday? (PR-12)

adaptado de Yus, M. y Carreras C. "Experimentos caseros para un curso de física general" UNED,1993

M.A. GómezEl rincón de la Ciencia   nº 11, Abril 2001

Una jaula de Faraday es una pantalla eléctrica, una superficie conductora que rodea un espacio hueco impidiendo las perturbaciones producidas por campos eléctricos externos. En esta experiencia vamos a ver de una forma muy sencilla el efecto de una jaula de Faraday.

Material que vas a necesitar:

Un receptor de radio a pilas Una hoja de papel de aluminio (el que se utiliza para envolver los

alimentos) Una hoja de papel de periódico

¿Cómo realizamos el experimento?

Con el receptor de radio vas a sintonizar una emisora que se oiga bien y potente. Envuelve el receptor en el papel de periódico y observa lo que ocurre. Verás que la radio sigue oyéndose normalmente.

Vuelve a realizar el experimento, pero ahora con el papel de aluminio. ¿Qué ocurre? Observa que en cuanto queda cubierta con el papel de aluminio el aparato de radio deja de sonar.

El papel de aluminio que envuelve al aparto de radio forma una jaula de Faraday que impide que capte los campos electromagnéticos que transportan la señal.

¿Por qué ocurre esto?

Por ahora vamos a dejar esta pregunta abierta para que la contesten nuestros lectores. En el próximo número publicaremos las mejores respuestas en nuestra sección

Preguntas y Respuestas  RESPUESTAS

Puedes enviar la solución a nuestra dirección: ies.victoria.kent@centros5.pntic.mec.es

 

Explicacion Fisica de la jaula de Faraday, el generador de Van der graff y el electroscopio.

Jaula de Faraday

Una jaula de Faraday es una pantalla eléctrica , una superficie conductora

que rodea un espacio hueco, es decir un recinto cerrado formado por

cubiertas metálicas o por un enrejado de mallas apretadas que impide en el

interior la influencia o perturbaciones producidas por campos eléctricos

externos

El efecto jaula de Faraday provoca que el campo electromagnético en el

interior de un conductor en equilibrio sea nulo, y por tanto se anulen todos

los efectos de los campos. Dicho efecto jaula se pone de manifiesto en

numerosas situaciones de la vida cotidiana. Por ejemplo, es el responsable

de que no funcionen bien los móviles en el interior de muchos ascensores, o

dentro de un edificio con estructura de rejilla de acero. Una “jaula de

Faraday” es un recinto cerrado formado por cubiertas metálicas o por un

enrejado de mallas apretadas que impide en el interior la influencia de los

campos eléctricos exteriores.

En otras palabras es un volumen cerrado diseñado para excluir campos

magnéticos, siendo usada como una aplicación de la ley de Gauss. La ley de

Gauss describe las distribuciones de carga en un volumen conductor, como

puede ser una esfera, un cilindro, un toroide, etc. Intuitivamente como las

cargas de un mismo signo se repelen, entonces éstas van a emigrar hacia la

superficie. Para demostrar esta aplicación, el físico Michael Faraday

construyó la famosa caja en 1836 para demostrar la ley de Gauss, siendo el

científico que describió los conceptos involucrados en las ecuaciones de

Maxwell. El postulado de Faraday sostiene que las cargas en un conductor,

sólo se sitúan en la superficie de éste, no teniendo influencia en el interior

del cuerpo. Para demostrar el postulado, construyó una habitación cubierta

con una capa de metal (que es conocida como la caja de Faraday),

permitiendo que descargas de alto voltaje desde un generador

electroestático incidieran en la parte de exterior de la habitación. En el

interior de la habitación se introdujo un electroscopio (que es un dispositivo

que sirve para medir la carga eléctrica), para mostrar que no había carga

eléctrica en el interior. efecto estipulado en el postulado de Faraday: " Toda

la electricidad va hacia la superficie libre de los cuerpos sin producirse

difusión en el interior".

Se sigue usando en electrónica y los técnicos la llaman "blindaje"La ley de

Faraday de la electrostática dice que: "El flujo de campo electrostático que

afravieza una superficie cerrada es proporcional a la carga neta que se

encuentra en el interior de dicha superficie."

La aplicación de esta caja, es usada para eliminar los efectos de los campos

eléctricos en los volúmenes, por ejemplo para proteger a los equipos

electrónicos de cortes de luz, así como de otras descargas electroestáticas.

Una caja de Faraday es conocida también como el escudo de Faraday,

terminología que se emplea para referirse para cualquier tipo de escudo

electroestático.

Generador de Van der graff

El generador de Van der Graff, GVG, es un aparato utilizado para crear

grandes voltajes. En realidad es un electróforo de funcionamiento continuo.

Se basa en los fenómenos de electrización por contacto y en la inducción de

carga. Este efecto es creado por un campo intenso y se asocia a la alta

densidad de carga en las puntas.

Funcionamiento

su funcionamiento se divide en 2 partes:

1. inferior (polarizacion)

2. superior (descarga)

Parte inferior:

Una correa transporta la carga eléctrica que se forma en la ionización del

aire por el efecto de las puntas del peine inferior y la deja en la parte

interna de la esfera superior. El rodillo inferior está fuertemente electrizado

(+), por el contacto y separación (no es un fenómeno de rozamiento) con la

superficie interna de la correa de caucho. Se electriza con un tipo de carga

que depende del material de que está hecho y del material de la correa

(escala triboelectrica).

El rodillo induce cargas eléctricas opuestas a las suyas en las puntas del

“peine” metálico.

El intenso campo eléctrico que se establece entre el rodillo y las puntas del

“peine” situadas a unos milímetros de la banda, ioniza el aire.

Los electrones del peine no abandonan el metal pero el fuerte campo

creado arranca electrones al aire convirtiéndolo en plasma.El aire ionizado

forma un plasma conductor -efecto Corona- y al ser repelido por las puntas

se convierte en viento electrico negativo El aire se vuelve conductor, los

electrones golpean otras moléculas, las ionizan, y son repelidas por las

puntas acabando por depositarse sobre la superficie externa de la correa .

Las cargas eléctricas negativas (moléculas de aire con carga negativa)

adheridas a la superficie externa de la correa se desplazan hacia arriba.

Frente a las puntas inferiores el proceso se repite y el suministro de carga

está garantizado.

La carga del rodillo inferior es muy intensa porque la carga que se forma al

rozar queda acumulada y no se retira, mientras que las cargas depositadas

en la cara externa de la correa se distribuyen en toda la superficie,

cubriéndola a medida que va pasando frente al rodillo. La densidad

superficial de carga en la correa es mucho menor que sobre el rodillo.Por la

cara interna de la correa van cargas opuestas a las del cilindro, pero estas

no intervienen en los procesos de carga de la esfera.

Recuerda que la correa no es conductora y la carga depositada sobre ella no

se mueve sobre su superficie.

Parte superior

Supongamos que nuestro generador tiene un rodillo de teflón que se carga

negativamente por contacto con la correa. Este rodillo repele los electrones

que llegan por la cara externa de la correa. El peine situado a unos

milímetros frente a la correa tiene un campo eléctrico inducido por la carga

del cilindro y de valor intenso por efecto de las puntas. Las puntas del peine

se vuelven positivas y las cargas negativas se van hacia el interior de la

esfera.

Un generador de Van der Graff no funciona en el vacío.La eficacia depende

de los materiales de los rodillos y de la correa.El generador puede lograr

una carga más alta de la esfera si el rodillo superior se carga negativamente

e induce en el peine cargas positivas que crean un fuerte campo frente a él

y contribuyen a que las cargas negativas se vayan hacia la parte interna de

la esfera.

El campo creado en el “peine” por efecto de las puntas ioniza el aire y lo

transforma en plasma con electrones libres chocando con moléculas de aire.

Las partículas de aire cargadas positivamente se alejan de las puntas

(viento eléctrico positivo). Las cargas positivas neutralizan la carga de la

correa al chocar con ella. La correa da la vuelta por arriba y baja

descargada.El efecto es que las partículas de aire cargadas negativamente

se van al peine y le ceden el electrón que pasa al interior de la esfera

metálica de la cúpula que adquiere carga negativa.

Por el efecto Faraday (que explica el por qué se carga tan bien una esfera

hueca) toda la carga pasa a la esfera y se repele situándose en la cara

externa. Gracias a esto la esfera sigue cargándose hasta adquirir un gran

potencial y la carga pasa del peine al interior.

Principios en que se basa el GVG

Electrización por frotamiento -triboelectricidad-

Faraday explicó la transmisión de carga a una esfera hueca. Cuando

se transfiere carga a una esfera tocando en su interior, toda la carga

pasa a la esfera porque las cargas de igual signo sobre la esfera se

repelen y pasan a la superficie externa. No ocurre lo mismo si

tratamos de pasarle carga a una esfera (hueca o maciza) tocando en

su cara exterior con un objeto cargado. De esta manera no pasa toda

la carga.

Inducción de carga(efecto de puntas): ionización

Electroscopio

Un electroscopio es un instrumento antiguo utilizado para detectar

carga y medir potencial eléctrico, que posee un cuerpo. Clásicamente

el electroscopio se construyó a partir de dos placas muy delgadas de

material conductor unidas entre sí. Si la parte superior se pone en

contacto ( también es posible cargar un electroscopio por inducción)

con un conductor cargado, las delgadas hojas de metal (laminas de

oro o aluminio) adquirirán el mismo potencial que el conductor. La

carga en las hojas será proporcional a la diferencia de potencial entre

ellas y la caja. La fuerza de repulsión que existirá entre las hojas,

debido a sus cargas idénticas, puede medirse observando el valor de

la desviación de una escala, siendo su divergencia una medida de la

cantidad de carga que han recibido. Para lograr la deflexión de estas

placas se necesita una cantidad apreciable de carga así como un

rodamiento eficaz entre las placas. Estas condiciones no siempre son

fáciles de solventar por lo que motivó una nueva manera de estimar

esas cargas mediante el empleo de dispositivos electrónicos muy

sensibles.

JAULA DE FARADAY-

-El efecto jaula de Faraday provoca que el campo electromagnético en el

interior de un conductor en equilibrio sea nulo, anulando el efecto de los campos externos.

Esto se debe a que, cuando el conductor está sujeto a un campo electromagnético

externo, se polariza, de manera que queda cargado positivamente en la dirección en que

va el campo electromagnético, y cargado negativamente en el sentido contrario. Puesto

que el conductor se ha polarizado, este genera un campo eléctrico igual en magnitud pero

opuesto en sentido al campo electromagnético, luego la suma de ambos campos dentro

del conductor será igual a 0. Entrada a una

habitación de Faraday.

Se pone de manifiesto en numerosas situaciones cotidianas, por ejemplo, el mal

funcionamiento de los teléfonos móviles en el interior de ascensores o edificios con

estructura de rejilla de acero.

Una manera de comprobarlo es con una radio sintonizada en una emisora de Onda Media.

Al rodearla con un periódico, el sonido se escucha correctamente. Sin embargo, si se

sustituye el periódico con un papel de aluminio la radio deja de emitir sonidos: el aluminio

es un conductor eléctrico y provoca el efecto jaula de Faraday.

Este fenómeno, descubierto por Michael Faraday, tiene una aplicación importante en

aviones o en la protección de equipos electrónicos delicados, tales como repetidores de

radio, discos duros y televisión situados en cumbres de montañas y expuestos a las

perturbaciones electromagnéticas causadas por las tormentas-

Funcionamiento

El funcionamiento de la jaula de Faraday se basa en las propiedades de un conductor en

equilibrio electrostático. Cuando la caja metálica se coloca en presencia de un campo

eléctrico externo, las cargas positivas se quedan en las posiciones de la red; los

electrones, sin embargo, que en un metal son libres, se mueven en sentido contrario al

campo eléctrico y, aunque la carga total del conductor es cero, uno de los lados de la caja

(en el que se acumulan los electrones) se queda con un exceso de carga negativa,

mientras que el otro lado se queda sin electrones (carga positiva).

-Metodo Casero para Crear una Jaula de Faraday-

Metodo: Utilizar un mosquitero de alambre y elaborar un estilo de caja con ella. Luego

colocar dentro de ella el objeto que hace interferencia.

-Soluciones con este Metodo-

Evitar el ruido molesto de las interferencias entre el teléfono móvil y su altavoz.

Dejar sin señal: (Celulares, Modems, Etc)

Evitar interferencias entre altavoces y una frecuencia de radio.

-Fuente:Wikipedia-Investigacion-Edicion:MERCEDES G SIMONIN-(EL CONTENIDO U OPINION DE LA FUENTE NO COINCIDE OBLIGATORIAMENTE CON LA DE FILEALIEN-

46) -CORREO ELECTRONICO:arnold462009@hotmail.com