Según la ley de Ohm, la corriente (I) a través de un cable conductor es directamente proporcional al voltaje aplicado (V) y la resistencia del cable (R). Esta relación no cambia si el cable se enrolla alrededor de un núcleo para formar el rotor de un motor eléctrico. En forma matemática, la ley de Ohm es
V = IR
o, para poner corriente y resistencia en diferentes lados del signo igual:
I = \ frac {V} {R}
La resistencia del cable depende de su diámetro, longitud, conductividad y temperatura ambiente. El alambre de cobre se usa en la mayoría de los motores y el cobre tiene una de las conductividades más altas de cualquier metal.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
La ley de Ohm le dice que la corriente a través de un cable, incluso un cable largo enrollado alrededor de un solenoide de motor, es igual al voltaje dividido por la resistencia. Puede determinar la resistencia de una bobina de motor si conoce el calibre del cable, el radio del solenoide y el número de devanados.
Resistencia de alambre
La ley de Ohm le dice que puede calcular la corriente a través de un devanado de motor si conoce el voltaje y la resistencia del cable. El voltaje es fácil de determinar. Puede conectar un voltímetro a través de los terminales de la fuente de alimentación y medirlo. Determinar la otra variable, la resistencia del cable, no es tan sencillo, porque depende de cuatro variables.
La resistencia del cable es inversamente proporcional al diámetro y la conductividad del cable, lo que significa que aumenta a medida que estos parámetros se reducen. Por otro lado, la resistencia es directamente proporcional a la longitud y la temperatura del cable; aumenta a medida que aumentan estos parámetros. Para complicar aún más las cosas, la conductividad cambia con la temperatura. Sin embargo, si realiza sus mediciones a una temperatura en particular, como la temperatura ambiente, tanto la temperatura como la conductividad se convierten en constantes, y solo necesita considerar la longitud del cable y su diámetro para calcular el cable resistencia. La resistencia (R) se vuelve igual a una constante (k) multiplicada por la relación entre la longitud del cable (l) y el diámetro (d):
R = k \ frac {l} {d}
Longitud y calibre del cable
Necesita saber tanto la longitud del cable enrollado alrededor de un solenoide de motor como el diámetro del cable para calcular la resistencia. Sin embargo, si conoce el calibre del cable, conoce el diámetro, porque puede buscarlo en una tabla. Algunas tablas ayudan aún más al enumerar la resistencia por longitud estándar para cables de todos los calibres. Por ejemplo, el diámetro de un cable de calibre 16 es de 1,29 mm o 0,051 pulgadas y la resistencia por cada 1000 pies es de 4,02 ohmios.
Al final del día, todo lo que realmente necesita medir es la longitud del cable, asumiendo que conoce el calibre del cable. En un solenoide de motor, el cable se enrolla varias veces alrededor de un núcleo, por lo que para calcular su longitud, necesita dos datos: el radio del núcleo (r) y el número de devanados (n). La longitud de un devanado es igual a la circunferencia del núcleo, 2πr, por lo que la longitud total del cable es 2πrn. Utilice esta expresión para calcular la longitud del cable y, una vez que la sepa, podrá extrapolar la resistencia de una tabla de resistencias.
Calcular la corriente
Conociendo el voltaje aplicado y habiendo calculado la resistencia del cable, tiene todo lo que necesita para aplicar la ley de Ohm para determinar la corriente que fluye a través de la bobina. Debido a que la intensidad de la corriente determina la intensidad del campo magnético inducido de la bobina, esta información le permite cuantificar la potencia del motor.