¿Por qué los electrones no toman el camino más corto en bobinas?

Debajo hay una bobina de cobre, presumiblemente formando un electroimán. Según tengo entendido, los electrones viajan alrededor de la bobina para producir un campo magnético. Pero, ¿por qué los electrones no saltan los cables y toman el camino más corto?

A continuación intenté dibujar el camino que tendría sentido (para mí) para que los electrones tomen:

— Ruan
fuente

El alambre está recubierto con una capa aislante.

— chamod

¿Estas bobinas están siempre aisladas? ¿Incluso esos cables realmente pequeños que forman una bobina?

— Ruan

@Ruan Especialmente ese llamado "cable magnético".

— DKNguyen

@Ruan Diría que siempre están aislados porque cuando colocamos una bobina en un sistema, queremos que la electricidad tenga que fluir a través de ella en lugar de tomar un atajo. Solo dudo con "siempre" porque puede haber una situación súper exótica donde querías el corto. Tal vez haya un momento en el que desee un anillo sólido de cobre conectado a algo, pero debido a algunas propiedades mecánicas, desea hacerlo con alambre en lugar de un trozo sólido. No puedo pensar en ningún caso de que eso suceda, ¡pero los ingenieros eléctricos son un grupo inteligente!

— Cort Ammon

Las bobinas de @Ruan se pueden hacer de alambre pelado, pero tienen que tener giros sueltos (sin tocar) y no pueden manejar altos voltajes. No hay muchas situaciones comerciales en las que esto sea útil, pero es posible que lo veas en un proyecto de pasatiempo.

— Hobbs

Respuestas:

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Este tipo de cable, utilizado para hacer bobinas, se denomina comúnmente "cable magnético". https://en.wikipedia.org/wiki/Magnet_wire

Parece que es cobre desnudo, pero en realidad está recubierto con una capa muy delgada de aislamiento transparente. De lo contrario, tiene toda la razón: si el cable estuviera realmente desnudo, la bobina no funcionaría porque la corriente podría cortar directamente de un cable a otro.

— Glenn Willen
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Eso tiene sentido, por alguna razón no pude encontrar una respuesta en línea, gracias

— Ruan

Los devanados se colocan en capas con cuidado, particularmente en dispositivos de alto voltaje, de modo que las capas adyacentes no tengan grandes diferencias de potencial. Esto reduce el estrés en las capas de aislamiento, por lo que no importa si son delgadas o sufren daños.

— Rolinger

Y si alguna vez cometió el error de pensar que esto es solo un cable desnudo, encontrará muy rápidamente que no puede soldarlo porque el aislamiento se quema y luego se interpone en su camino, evitando la adhesión. Al soldar dicho cable, normalmente se debe pelar químicamente el extremo para que no quede aislado primero.

— Cort Ammon

Y el daño accidental al aislamiento (o grietas causadas por calor o ambientes corrosivos o movimiento inductivo excesivo de la bobina o ...) causa cortocircuitos en los que la corriente se acorta en el camino, lo que hace que el imán sea menos efectivo.

— dmckee

@CortAmmon Dependiendo del grosor, se puede quitar el aislamiento del extremo simplemente sumergiéndolo en soldadura fundida (en la punta de su soldador) durante unos segundos. Lo verás humeante, que es la laca que se quema

— slebetman

A veces toman el camino más corto, cuando se supone que no deben hacerlo. Como otros han dicho, los cables están normalmente aislados. Sin embargo, si una corriente que fluye en el imán se interrumpe repentinamente por (digamos) un circuito abierto, el voltaje aumentará hasta que esos electrones "salgan", ya sea al provocar una brecha de aire o romper el aislamiento.

— Dirk Bruere
fuente

Piensa en el agua en tus tuberías. El agua fluye por las tuberías siempre que la presión no sea demasiado alta. Pero a una presión suficientemente alta, el agua sale y finalmente fluye al punto más bajo disponible. Esto podría suceder si se aplica repentinamente un voltaje muy alto a su inductor. Por supuesto, el inductor puede fallar de otras maneras: una corriente excesiva durante demasiado tiempo causará un calentamiento que destruirá el aislamiento y tendrá un problema de fumar ...

— richard1941