Junio 23-24, Ordinaria

Las líneas de alta tensión transportan gran cantidad de energía con una corriente relativamente pequeña, minimizando las pérdidas. Si se tienen dos cables separados 1,5 m de distancia por los que circula una corriente de 0,8 A,

a)     Calcula el módulo de la fuerza por unidad de longitud entre ellos.

b)     Haz dos esquemas en los cuales se muestren las fuerzas que actúan sobre los cables en el caso de que las corrientes circulen en el mismo sentido y en el caso de que circulen en sentido contrario.

c)      Si insertamos un tercer cable por el que circulan también 0,8 A de corriente entre los dos primeros, pero a 0,4 m de uno de ellos, ¿Cuál es la máxima fuerza por unidad de longitud que puede sufrir? ¿En qué sentidos circularán las tres corrientes en este caso?

Datos: permeabilidad magnética del vacío: μ₀= 4·π·10^-7 Wb/A·m

SOLUCIÓN

a)     El módulo de la fuerza por unidad de longitud será:

b)     Si las corrientes circulan en el mismo sentido las fuerzas serán atractivas, mientras que serán repulsivas si circulan en sentidos contrarios, como podemos ver en el siguiente esquema:

Se puede completar la respuesta con la justificación de la fórmula (ver Junio 01-02, Opción B)

c)      Para que la fuerza sea máxima en el cable intermedio entre ambos, las fuerzas deberán llevar el mismo sentido. Esto nos lleva a que debe ser atractiva con uno de ellos y repulsiva con el otro. Así que las corriente 1 y 2 deberán ser opuestas y la tercera en la dirección de una de ellas:

La fuerza por unidad de longitud será la suma de ambas: