Campo de un cable bimetalico
De Laplace
1 Enunciado
Entre los distintos tipos de cable empleados en la industria, se encuentra el de aluminio revestido de cobre. Está formado por un núcleo de aluminio de radio a (suponga a = 2mm), rodeado por una capa de cobre, de radio exterior b (sea ).
Halle el campo magnético producido por el cable, tanto en su interior como su exterior, cuando por él circula una corriente . ¿Cuál es el valor máximo del campo magnético? ¿Dónde se alcanza?
2 Densidad de corriente
La corriente I se distribuye por todo el cable, pero no uniformemente, debido a la diferente conductividad de los dos materiales.
Al ser la interfaz paralela a las líneas de corriente y de campo, la continuidad en la componente tangencial de implica que el campo eléctrico tiene el mismo valor en el aluminio y en el cobre.
La densidad de corriente, en cambio, será mayor en el de mayor conductividad, el cobre
El valor de E lo obtenemos de la corriente total, que es suma de la que circula por el cobre y por el aluminio
y de aquí obtenemos la densidad de corriente que fluye por cada material
Los valores numéricos de estas tres cantidades son
Resulta que por el núcleo de cobre circula el 34% de la corriente mientras que por el recubrimiento de cobre va el 66% restante.