Mayor intensidad en las bobinas del estator = mas potencia ?

[H2O]

Buenas me he registrado en este foro, lo he visto interesante en muchos apartados y me gustaría plantear un problema aver que piensan al respecto.

Es un tema al que no le encuentro solución alguna, tiene que ver con la temperatura y la resistencia eléctrica de un motor para hacer que tenga mas potencia en menos espacio gracias al enfriamiento del bobinado del estator.

La resistividad de un material depende de la temperatura como bien se sabe, imaginemos por un momento que el estator de un alternador es enfriado por nitrógeno liquido haciendo que baje su resistividad hasta casi 9 veces, esto quiere decir que si empezamos a darle vueltas al alternador caería una fem en su bobinado y en consecuencia por ley de ohm una intensidad.

Esta intensidad que circularía en su bobinado seria 9 veces aproximadamente mayor que la que circularia sin estar sometida a esta temperatura criogenica, este alternador ya estaria desarrollando mucha mas potencia que uno que no este sometido a esta temperatura en el estator y le apliquemos la misma fuerza para producir el giro.

Sin embargo el principio de conservacion de la energia dice que esto no es posible porque si fuera asi este motor refrigerado daria mas potencia que uno que no lo estuviera gracias al efecto del frio sobre la resistividad.

Y claro si lo conectamos a un motor electrico tambien refrigerado para desarrollar movimiento, la ley de lorentz nos dice que a mayor corriente (carga) interactuando con el campo magnetico mayor fuerza generara el motor, y segun la formula produciria mas fuerza gracias a que pasa mas intensidad por su bobinado.

No me aclaro mucho, ¿donde me equivoco en este planteamiento?
Gracias por la lectura

[mmcompu]

Cuando aplicas fuerza para mover una bobina dentro de un campo magnético, induces una corriente en el bobinado, esta corriente equivale (en lo que la industria considera sus mejores generadores) a un 30% de la fuerza aplicada según creo recordar, la misma industria no se pone mucho de acuerdo en qué tan lejos ha llegado con sus "mejores" generadores, pero sí conocemos a ciencia cierta sus principios; (reducir la fricción, refrigerar, evitar el coogging, reducir la distancia entre campo y bobinas, etc.) algunas de estas técnicas se contraponen entre sí, pero el caso es que, en el mejor de los casos, todo lo que puedas hacer para mejorar el generador, te va a acercar más a un aprovechamiento del 100% que por ley es imposible de alcanzar, porque toda transformación que implique un trabajo genera calor, de modo que esa es la explicación, si refrigeras mejoras, pero nunca llegas al 100%, otra cosa, refrigerar también implica trabajo y por tanto gasto energético, no olvidemos que refrigerar es extraer el calor y no puedes extraer calor sin producir una cantidad total de calor mayor a la que tenías en principio.

[mmcompu]

Otro dato, si refrigeras a temperaturas criogénicas, no vas a obtener 9 veces más corriente, solo vas a reducir en 9 veces la resistencia del bobinado, lo que hará que desperdicies menos, no que generes más, en principio, lo que genera intensidad no es la conductividad del material, si así fuera, un embobinado superconductor tendría que tender a generar infinitamente, quizás destruyendo el universo como lo conocemos, ya tenemos embobinados superconductores y no es que induzcan más, es solo que desperdician menos, convierten un porcentaje menor de la corriente que transportan en calor.

[H2O]

Otro dato, si refrigeras a temperaturas criogénicas, no vas a obtener 9 veces más corriente, solo vas a reducir en 9 veces la resistencia del bobinado, lo que hará que desperdicies menos, no que generes más, en principio, lo que genera intensidad no es la conductividad del material, si así fuera, un embobinado superconductor tendría que tender a generar infinitamente, quizás destruyendo el universo como lo conocemos, ya tenemos embobinados superconductores y no es que induzcan más, es solo que desperdician menos, convierten un porcentaje menor de la corriente que transportan en calor.

Un superconductor no genera infinitamente porque es diamagnetico es decir no deja pasar las lineas de campo magnetico dentro de si mismo con lo cual jamas puedes inducir una corriente en un superconductor haciendo girar alrededor de el imanes.
Me referia a obtener aprox 9 veces mas de corriente por la ley de ohm, si la resistividad baja y se induce una tension entre sus bobinados su intensidad sera fruto de la resistencia que tenga por eso lo decia.
De todas formas no lo se.

[mmcompu]

Me temo que no:
- Que un superconductor (o cualquier otro material) genere (induzca) mucho, poco o nada, depende de sus características magnéticas y conductoras.
- Que un superconductor (o cualquier otro material) no pueda generar infinitamente, depende de leyes fundamentales de la física (y que bueno, para nosotros, que así sea).

¿porqué es relevante hacer la precisión?

Porque tiene sentido buscar materiales o técnicas que mejoren la generación eléctrica, pero no unos que lo hagan por encima del 100%, porque eso es imposible.

[heli]

H2O, tienes un par de errores de concepto, por eso tienes el planteameiento incorrecto.

La corriente que se induce en una bobina por un campo magnético no depende de la resistencia de la bobina, sino de la ley de la ley de Ampere. La resistencia de la bobina limita la corriente máxima que puede entregar, provocando pérdidas.
Si enfrías la bobina para disminuír su resistencia solo disminuyes esas pérdidas.
Por la misma razón rebobinar un determinado generador con hilo mas gordo no hace que genere mas potencia, solo que tenga menos pérdidas cuando muy esta cargado.

Un superconductor no genera infinitamente porque es diamagnetico es decir no deja pasar las lineas de campo magnetico dentro de si mismo con lo cual jamas puedes inducir una corriente en un superconductor haciendo girar alrededor de el imanes.

Un superconductor no genera infinitamente... genera perfectamente:
El diamagnetismo de los superconductores es "aparente". Su naturaleza es distinta del diamagnetismo intrínseco que presentan los elementos químicos y que dependen del spin de los electrones. El dimagnetismo de los superconductores NO.

En realidad es un diamanetismo "aparente": repele a los imanes no porque sea diamagnético, sino porque esos imanes, moviéndose en la proximidad del supercondutor, inducen corrientes en él. Como es superconductor esas corrientes no se disipan sino que permanecen sin variación y eso induce un campo magnético opuesto al del imán que lo repele.

Los imanes movíendose en el entorno de un superconductor inducen corrientes en él como en cualquer otro conductor, sea super o no. Y como no tiene resistencia se transmiten sin pérdidas. Pero solo eso, si usas esa corriente las gastas, como siempre.

[fusion]

La potencia creo es igual al numero de vueltas del hilo por el campo magnético y la frecuencia (y un coeficiente entre 0 y 1 que es proporcional al coseno del ángulo y el acoplamiento primario-secundario). Como el campo magnético es proporcional a la intensidad, doble intensidad te dá el cuadrado de potencia. Aumentando el voltaje aumentas la corriente y con esta la disipación, por lo que para aumentar con un misma bobina tienes que incrementar las RPM y temperatura, para lo cual el aislamiento tiene que soportar más temperatura y debes refrigerar más. Sería bueno meter pt100 en la zona más interna de la bobina.

[H2O]

H2O, tienes un par de errores de concepto, por eso tienes el planteameiento incorrecto.

La corriente que se induce en una bobina por un campo magnético no depende de la resistencia de la bobina, sino de la ley de la ley de Ampere. La resistencia de la bobina limita la corriente máxima que puede entregar, provocando pérdidas.
Si enfrías la bobina para disminuír su resistencia solo disminuyes esas pérdidas.
Por la misma razón rebobinar un determinado generador con hilo mas gordo no hace que genere mas potencia, solo que tenga menos pérdidas cuando muy esta cargado.

Un superconductor no genera infinitamente porque es diamagnetico es decir no deja pasar las lineas de campo magnetico dentro de si mismo con lo cual jamas puedes inducir una corriente en un superconductor haciendo girar alrededor de el imanes.

Un superconductor no genera infinitamente... genera perfectamente:
El diamagnetismo de los superconductores es "aparente". Su naturaleza es distinta del diamagnetismo intrínseco que presentan los elementos químicos y que dependen del spin de los electrones. El dimagnetismo de los superconductores NO.

En realidad es un diamanetismo "aparente": repele a los imanes no porque sea diamagnético, sino porque esos imanes, moviéndose en la proximidad del supercondutor, inducen corrientes en él. Como es superconductor esas corrientes no se disipan sino que permanecen sin variación y eso induce un campo magnético opuesto al del imán que lo repele.

Los imanes movíendose en el entorno de un superconductor inducen corrientes en él como en cualquer otro conductor, sea super o no. Y como no tiene resistencia se transmiten sin pérdidas. Pero solo eso, si usas esa corriente las gastas, como siempre.

Gracias por tu respuesta Heli.
Entonces, la corriente que se induzca en un bobinado dependera de la intensidad del campo magnetico, de su area y de la velocidad que cambie ,tenga la resistividad que tenga el material ya sea cobre, grafeno,o cobre a 260 bajo cero. ¿No?

[heli]

Exacto!
Bajar la resistencia de los bobinados hace a los generadores más eficientes, que puede ser muy interesante, pero solo eso.

[joseluis7696]

Entonces, la corriente que se induzca en un bobinado dependera de la intensidad del campo magnetico, de su area y de la velocidad que cambie ,tenga la resistividad que tenga el material ya sea cobre, grafeno,o cobre a 260 bajo cero. ¿No?

No exactamente, lo que depende de esas variables es la tensión "E" que se genera en la bobina correspondiente.
La corriente se calcula con la ley de Ohm en corriente alterna: I= E/Z, donde Z es la impedancia total en el circuito, que incluye la resistencia externa y la propia del bobinado. Como te han explicado, puedes mejorar la eficiencia del generador reduciendo la resistencia interna del mismo.

Pero debes tener en cuenta que refrigerar activamente los bobinados para reducir la resistencia del alambre consume energía y mucha, con lo cual el balance de enargía total muy posiblemente se empeore.