Pérdida de cobre es el término que se le da a menudo al calor producido por corrientes eléctricas en los conductores de los devanados de transformadores u otros dispositivos eléctricos. Las pérdidas de cobre son una transferencia indeseable de energía , al igual que las pérdidas de núcleo , que resultan de corrientes inducidas en componentes adyacentes. El término se aplica independientemente de si los devanados están hechos de cobre u otro conductor, como aluminio . Por lo tanto, el término pérdida de devanado se prefiere a menudo. El término pérdida de carga se utiliza en el suministro de electricidad para describir la parte de la electricidad perdida entre el generador y el consumidor [1] que está relacionada con la potencia de carga (es proporcional al cuadrado de la misma), a diferencia de la pérdida sin carga . [2]
Las pérdidas de cobre son resultado del calentamiento por efecto Joule y, por lo tanto, también se las denomina "pérdidas de I al cuadrado de R", en referencia a la primera ley de Joule . Esta establece que la energía perdida cada segundo , o potencia , aumenta con el cuadrado de la corriente que pasa por los devanados y en proporción a la resistencia eléctrica de los conductores.
donde I es la corriente que fluye en el conductor y R es la resistencia del conductor. Con I en amperios y R en ohmios, la pérdida de potencia calculada se expresa en vatios .
El calentamiento por efecto Joule tiene un coeficiente de rendimiento de 1,0, lo que significa que cada vatio de potencia eléctrica se convierte en 1 julio de calor. Por lo tanto, la energía perdida debido a la pérdida de cobre es:
donde t es el tiempo en segundos que se mantiene la corriente.
Para aplicaciones de baja frecuencia, la pérdida de potencia se puede minimizar empleando conductores con una gran sección transversal, hechos de metales de baja resistividad .
Con corrientes de alta frecuencia, el efecto de proximidad y el efecto pelicular hacen que la corriente se distribuya de manera desigual a través del conductor, lo que aumenta su resistencia efectiva y dificulta los cálculos de pérdidas.
El alambre Litz es un tipo de alambre construido para forzar que la corriente se distribuya uniformemente, reduciendo así el calentamiento Joule.
Entre otras medidas, la eficiencia energética eléctrica de un motor de inducción industrial típico se puede mejorar reduciendo las pérdidas eléctricas en los devanados del estator (por ejemplo, aumentando el área de la sección transversal del conductor, mejorando la técnica de devanado y utilizando materiales con mayor conductividad eléctrica, como el cobre). En la transmisión de potencia, se aumenta el voltaje para reducir la corriente, lo que reduce la pérdida de potencia. [3]
