31.6
La energía almacenada en un cable coaxial
Un cable coaxial consta de un conductor de cobre que transmite las señales, seguido de un aislante, una malla metálica trenzada que evita la interferencia de la señal y la capa aislante exterior.
Se puede representar mediante dos largas capas cilíndricas concéntricas huecas de radios R1 y R2, en las que la corriente fluye en direcciones opuestas.
Aplicando la ley de Ampere, se obtiene la magnitud del campo magnético entre los dos conductores.
Dado que no hay corriente neta encerrada en la región fuera del cable y dentro del conductor interno, el campo magnético es cero.
Recordemos la expresión para la densidad de energía magnética. Su producto con volumen es equivalente a la energía almacenada en la cáscara dada.
Tras la integración, se obtiene la energía total del campo magnético en una longitud dada l.
La energía magnética también se puede expresar en términos de autoinductancia.
La equiparación de estas dos expresiones da la autoinductancia de un cable coaxial por unidad de longitud.
Aumenta si el radio exterior R2 aumenta o si el radio interior R1 disminuye.
Cuando los dos radios se igualan, la inductancia llega a cero y no hay cable coaxial.
Un cable coaxial consiste en un conductor central de cobre utilizado para transmitir señales, seguido de un aislante protector, una malla metálica tre…
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