Tamaños de calibre de alambre | millas circulares

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Para comparar la resistencia y el tamaño de los conductores, necesitamos establecer una unidad práctica. Esta unidad es el mil-pie (mil-ft). Un conductor tendrá este tamaño de unidad si tiene un diámetro de una milésima de pulgada (0,001 pulgadas) y un pie de largo.

La unidad estándar para la sección transversal del cable es la milésima circular. Dado que el diámetro del conductor redondo suele ser una pequeña fracción de pulgada, es muy conveniente expresarlos en mils, que equivalen a 1/1000 de pulgada, para evitar el uso de decimales.

Por ejemplo, el diámetro del conductor se puede definir como 25 milésimas de pulgada en lugar de 0,025 pulgadas. Una miel circular es, de hecho, el área de un círculo cuyo diámetro es de una milla, como se muestra en la Figura 1.

Fig.1: Círculo de miel

Campo de a un conductor exacto en mils circulares se obtiene elevando al cuadrado el diámetro calculado en mils. Esta convención es una convención de ingeniería que existe desde hace muchos años y no tiene ninguna relación con el hecho de que el área de un círculo es igual a $pi {{ r}^{2}}ps

Un ejemplo

¿Cuál es el área circular en mils de un conductor circular con un diámetro de 25 mils?

La solución

$A={{d}^{2}}={{25}^{2}}=635text{c}text{.mils}$

Un pie circular, como se muestra en la Figura 2, sí, en realidad, una unidad de volumen. Tiene una sección transversal de una milla circular y una longitud de un pie. Dado que está diseñado como un conductor unitario, el panal circular es muy valioso para hacer comparaciones entre conductores hechos de elementos metálicos diferentes. Por ejemplo, se puede hacer una comparación directa de diferentes tipos de conductores encontrando la resistencia de una pata circular de cada conductor.

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Círculo de miel

Fig.2: Circular Mil-Foot

Resistencia o resistencia específica

Resistencia de un conductor expresada en ohmios por unidad de longitud por unidad de área, es decir, por mil pies circulares.

La resistencia específica se puede describir como la resistencia (calculada en ohmios) que una unidad de volumen (igual a mil pies circulares) de una sustancia (material) ofrece al flujo de corriente eléctrica. Una sustancia con una resistividad más alta dará una conductividad más baja y viceversa. Por ejemplo, la resistividad específica del cobre es 10,4 $text{ }{}^{Omega }/{}_{mil-ft}$ . Es decir, un conductor de cobre de sección transversal y longitud de 1 pie tiene una resistencia de 10,4 Ω.

Las resistencias específicas de varios tipos diferentes de materiales se enumeran en la Tabla 1. Los valores dados se basan en 20 decontra.

ContenidoResistencia
De dinero9.56
Cobre10.4
Oro14
Aluminio17
Tungsteno34
Latón42
El hierro61
nicromo675

Tabla 1: Resistencias específicas (${}^{Omega }/{}_{c.mil-ft}$ a 20 decontra)

Calcular Resistencia

La relación entre resistencia específica, longitud y sección transversal viene dada por la siguiente ecuación:

$R=rhofrac{L}{A}$

Dónde

ρ= resistencia específica

L = longitud en pies

A = área de la sección transversal en un molino circular

El siguiente ejemplo ilustra el uso de esta fórmula.

Un ejemplo

Calcule la resistencia de un trozo de alambre de cobre a 20 decontra si tiene 25 pies de largo y 40 mils de diámetro.

La solución

$A={{d}^{2}}={{40}^{2}}=1600text{c}text{.mils}$

Sustituyendo en la fórmula mencionada arriba, llegamos a

$R=10,4*frac{25}{1600}=0,163text{ }Omega $

Calibre de alambre americano

El sistema de clasificación para medir el tamaño de los conductores o alambres.

Los cables se fabrican en tamaños numerados basados ​​en American Wire Gauge (AWG). Algunos de estos números aparecen en la Tabla 1. Tenga en cuenta que los diámetros de los cables se vuelven más pequeños a medida que aumenta el número de calibres. En aplicaciones típicas, donde la corriente es de mil amperios, se usaría un cable número 22. En comparación, el cable n.° 14 generalmente se usa en circuitos de iluminación residencial y el n.° 12 para tomacorrientes de pared. Al elegir un conductor, se debe tener en cuenta la corriente máxima que puede transportar de manera segura y el voltaje que el aislamiento puede soportar sin fallar.

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Número de calibreDiámetro (milla)Área circular de mielOhmios por 1000 pies
3651330000. 0795
3251060000.1
1289837000. 126
2258664000. 159
3229526000. 201
4204417000. 253
5182331000. 319
6162263000. 403
Siete144208000. 508
8128165000. 641
9114131000. 808
diez102104001. 02
119182301.28
128165301.62
137251802.04
146441102.58
155732603.25
dieciséis5125804.09
174520505.16
184016206.51
193612908.21
2032102010.4
2128.581013.1
2225.364216.5
2322.650920.8
2420.140426.2
2517.932033
2615.925441.6
2714.220252.5
2812.616066.2
2911.312783.4
30diez101105
318.979.7133
32863.2167
337.150.1211
346.339.8266
355.631.5335
36525423

Tabla 2: Tamaños de cable de calibre de cable estadounidense (AWG).

El cobre se usa a menudo para cables conductores porque tiene una unidad de resistencia baja, es más barato que la plata o el oro y se suelda fácilmente. El cobre suele estar estañado (cubierto con una fina capa de soldadura) y puede ser sólido o trenzado.

Una línea de transmisión de dos conductores

Un tipo de línea de transmisión que consta de dos conductores paralelos cubiertos con un aislamiento sólido.

Cable coaxial

Una línea de transmisión en la que un conductor es concéntrico con otro conductor y está separado por un espaciador dieléctrico continuo sólido.

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Muchos cables eléctricos se utilizan en la industria para interconectar componentes. Los cables constan de dos o más conductores en un blindaje común. La Figura 1 muestra una línea o cable típico de transmisión de dos conductores de 300 Ω, como se usa en televisión para conectar la antena al receptor.

Fig.3: Líneas de transmisión de dos conductores

El cable que se muestra en la Figura 2 es un cable coaxial, que se usa ampliamente para conducir corrientes de alta frecuencia y consta de un conductor rodeado internamente por polietileno u otro aislamiento de alta resistencia. Sobre el aislamiento hay una trenza flexible de cobre estañado, que está encerrada en una cubierta de vinilo. El conductor interior y la trenza forman los dos conductores.

Cable coaxial

Fig.4: Cable coaxial

Conductores de aluminio

Aunque el aluminio tiene solo alrededor del 60% de la conductividad del cobre, es mucho más liviano que el cobre y ahora lo usan con frecuencia las compañías eléctricas. Dado que los conductores de aluminio no se sueldan fácilmente, las orejetas o terminales generalmente se les unen con herramientas especiales.

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