Pregunta: 3.47 Una corriente eléctrica de 700 A fluye a través de un cable de acero inoxidable que tiene un diámetro de 5 mm y una resistencia eléctrica de 6 104 /m (es decir, por metro de longitud del cable). El cable se encuentra en un ambiente con una temperatura de 30 °C y el coeficiente total asociado con la convección y la radiación entre el cable y el ambiente

3.47 Una corriente eléctrica de 700 A fluye a través de un cable de acero inoxidable que tiene un diámetro de 5 mm y una resistencia eléctrica de 6 104 /m (es decir, por metro de longitud del cable). El cable se encuentra en un ambiente con una temperatura de 30 °C y el coeficiente total asociado con la convección y la radiación entre el cable y el ambiente es de aproximadamente 25 W/m2 K.

(a) Si el cable está desnudo, ¿cuál es su temperatura superficial?

(b) Si se aplica al cable una capa muy delgada de aislamiento eléctrico, con una resistencia de contacto de 0,02 m2 K/W, ¿cuáles son las temperaturas superficiales del aislamiento y del cable?

(c) Existe cierta preocupación acerca de la capacidad del aislamiento para soportar temperaturas elevadas. ¿Qué espesor de este aislamiento (k 0.5 W/m·K) producirá el valor más bajo de la temperatura máxima de aislamiento? ¿Cuál es el valor de la temperatura máxima cuando se utiliza el espesor?