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Corona e pelle

Domanda:

Vorrei sapere cosa è l'effetto corona e l' effetto pelle.

Risponde admin

L'effetto corona è dovuto al campo elettrico prodotto dal conduttore di una linea elettrica. Il campo elettrico è intenso nelle prossimità del conduttore e decresce allontanandosi da esso. Può succedere, e ciò è tanto più probabile, ovviamente, per le linee ad alta tensione, che nelle vicinanze del conduttore superi il valore di rigidità dielettrica dell'aria, fortemente dipendente dalla condizioni di umidità, pressione, temperatura. Si ha allora la formazione di scariche elettriche circoscritte alla corona cilindrica in cui il valore del campo supera la rigidità dell'aria. Il conseguente effetto termico e luminoso produce perdite che diminuiscono il rendimento della linea. Il campo prodotto è tanto maggiore quanto minore è il diametro del conduttore.

L'effetto pelle è dovuto alla disuniformità di distribuzione delle linee di corrente in un conduttore percorso da corrente alternata. E' una conseguenza delle correnti parassite che si sviluppano nel conduttore come conseguenza del flusso magnetico variabile prodotto dalla corrente stessa. La conseguenza è una maggiore oscillazione longitudinale degli elettroni mano a mano che ci si avvicina alla superficie laterale del conduttore. Si ha perciò una distribuzione disuniforme della densità di corrente che risulta più accentuata verso l'esterno. La conseguenza è un aumento della resistenza apparente del conduttore in quanto è come se la sezione fosse ridotta. Lo spessore della "pelle" è, nel rame, dato da 68/radQ(f). A f=50Hz è di 10 mm, quindi l'effetto pelle diventa sensibile per conduttori di elevata sezione. Esso diventa molto importante alle alte frequenze dove è necessario impiegare conduttori sottili, isolati ed intrecciati, per far loro assumere, mediamente, la stessa posizione nella sezione trasversale.

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Commenti e note

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di ,

Ma quindi se volessi sfruttare questo fenomeno a mio favore potrei utilizzare delle barre vuote all'interno? o dei conduttori.. in modo da risparmiare sul rame utilizzato corretto?

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di ,

Ci sono vari modi di vedere il fenomeno.
1)Le linee di induzione sono circolari, per cui sulle cariche esiste una forza che le spinge verso l'esterno, quindi verso l'esterno aumenta la densità di corrente
2)le correnti parassite indotte dal flusso magnetico variabile prodotto dalla corrente, hanno componenti longitudinali che aumentano verso la superficie del conduttore, come mostrato nel commentodi quattro anni fa che precede il tuo e che evidentemente non hai letto.
Altri modi sono illustrati in questa risposta di IsidoroKZ.

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di ,

Scusi: con "maggior oscillazione longitudinale" intende il fatto che le cariche esterne, a differenza di quelle interne, sono soggette ad un'oscillazione ( e quindi una velocitá) con traiettoria anche con componente circolare, data proprio dalle parassite? (le parassite non agiscono al centro in quanto la superfice di integrazione del flusso magnetico (che varia!!!) é zero; peró, non capisco perché, a questo punto, sia errata l'analogia del vortice) P.S. link utile http://www.die.unipd.it/files/lezione-cap-9c-IEN.PDF dalla slide 24 a 27 e la 30 e 31 Grazie

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di studente di fisica,

Ottimo chiarimento, complimenti

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di ,

Caro marco,
proprio la tua osservazione sull'opportunità di chiarire le correnti parassite come causa dell'effetto pelle, mi hanno fatto cancellare l'analogia con il moto vorticoso di un fluido, che forse era ciò che avevi trovato interessante. Purtroppo non era corretta, proprio per il verso delle correnti parassite, valutato erroneamente. Le analogie sono affascinanti, ma se non si sta ben attenti si rivelano degli abbagli. Come in questo caso, ahimé per me! Mi scuso con tutti quelli che hanno già letto la risposta prendendola in toto per buona.
La risposta è stata perciò modificata. Spero che tu possa rileggere questa pagina e questa nota di revisione.
La figura seguente mostra le correnti parassite all'interno di un conduttore percorso dalla corrente I, in un istante in cui I sta crescendo secondo il verso indicato. L'induzione B è in tal caso entrante e crescente nella metà superiore. I percorsi tracciati in bianco abbracciano un flusso che nella metà superiore genera fem , quindi correnti parassite antiorarie, ed orarie nella metà inferiore. Esse devono infatti opporsi alla variazione di flusso crescente ed entrate sopra, crescente ed uscente sotto.

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di marco,

molto utile ed interessante la risposta, ma avrebbe potuto soffermarsi maggiormente sulle correnti parassite (non ho ben capito come si generano a causa del campo magnetico oscillante)

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