En corriente continua, la densidad de corriente es similar en todo el conductor. La electricidad no siempre viaja a través de todo el conductor, nos sorprenderemos al adentrarnos en el efecto skin o efecto pelicular.
El efecto skin se presenta cuando la corriente alterna tiende a evitar viajar dentro del conductor, viajando cerca de la superficie. Esto efectivamente limita el área de sección transversal del conductor disponible para el flujo de electrones en corriente alterna CA, lo que aumenta la resistencia del conductor por encima de lo que normalmente seria para la corriente directa CD.
En corriente continua, la densidad de corriente es similar en todo el conductor (figura a), pero en corriente alterna se observa que hay una mayor densidad de corriente en la superficie que en el centro (figura b).
No es lo mismo la corriente que circula por un alambre recto que por uno enrollado. Si hay una corriente en un alambre recto y dicha corriente es alterna se produce un Campo magnético E, que se expande y contrae a lo largo del conductor, y provoca un voltaje, el cual se opone al flujo de corriente y se conoce como auto-inductancia. Este voltaje que se opone a la corriente en el centro del conductor se hace más grande con la frecuencia, provocando que el flujo de electrones tome el camino más fácil, que es cerca del exterior.
En la transmisión de corriente alterna entre más alta sea la tensión es más visible el efecto skin, lo que pasa es que en los conductores de muy alta tensión la corriente no se transmite en toda el área de sección transversal, sino que la mayor parte se hace por la periferia. Una forma de mitigar este efecto es el empleo en las líneas y en los inductores del denominado hilo de Litz, consistente en un cable formado por muchos conductores de pequeña sección aislados unos de otros y unidos solo en los extremos. De esta forma se consigue un aumento de la zona de conducción efectiva.
Para evitar la pérdida del material conductor se hacen huecos, ya que por el centro no conduce corriente, o son casi despreciables. Por eso en el ACSR el alma de acero no es para transmitir corriente, es para mejorar las propiedades mecánicas del conductor al que está expuesto.
En la figura se observa que 1 son los alambres de aluminio y 2 los alambres de acero del conductor ACSR.
En algunas aplicaciones en antenas de radio este efecto es más impactante debido a las altas frecuencias de las señales que se utilizan. Ya que la radio frecuencia es corriente alterna y no va a viajar a través de todo el conductor, ¿Por qué no solo usar conductores huecos en lugar de cables sólidos para disminuir costos y peso del sistema? La mayoría de estructuras de antenas de radio frecuencia están construidos con conductores huecos por dicha razón.
Fuente: @ Libro: Armónicos en sistemas de potencia — @ allaboutcircuits — techTarget — solar praxis — ecured
