La pérdida de cobre es el término que a menudo se le da al calor producido por las corrientes eléctricas en los conductores de los devanados del transformador u otros dispositivos eléctricos. Las pérdidas en el cobre son una transferencia de energía indeseable , al igual que las pérdidas en el núcleo , que resultan de corrientes inducidas en componentes adyacentes. El término se aplica independientemente de si los devanados son de cobre u otro conductor, como por ejemplo aluminio . Por lo tanto, a menudo se prefiere el término pérdida de devanado . El término pérdida de carga se utiliza en el suministro de electricidad para describir la porción 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 resultan del calentamiento de Joule y, por lo tanto, también se denominan "pérdidas I al cuadrado R", en referencia a la Primera Ley de Joule . Este establece que la energía perdida cada segundo , o potencia , aumenta como el cuadrado de la corriente a través de los devanados y en proporción a la resistencia eléctrica de los conductores.
donde I es la corriente que fluye por 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 en julios tiene un coeficiente de rendimiento de 1,0, lo que significa que cada vatio de energía eléctrica se convierte en 1 julio de calor. Por tanto, la energía perdida por 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, fabricados con metales de baja resistividad .
Con las corrientes de alta frecuencia, el efecto de proximidad y el efecto piel 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 energía, el voltaje aumenta para reducir la corriente, reduciendo así la pérdida de energía. [3]
