¿Cómo se reduce la corriente a medida que aumenta el voltaje en la transmisión de energía de CA?

Estaba leyendo sobre la transmisión de energía en wikipedia y encontré la explicación de la eficiencia de la transmisión de energía de CA que decía que la potencia en la carga = (I ^ 2) * R mientras que la potencia transmitida = IV. Luego, la página dice "Por lo tanto, la misma cantidad de energía se puede transmitir con una corriente más baja al aumentar el voltaje". Lo que no entiendo es cómo se puede aumentar el voltaje sin aumentar también la corriente, esto parece violar la ley de ohm. ¿Cómo es esto posible?

Respuestas (3)

120La idea es que se utilice una carga diferente con los diferentes voltajes. Como un ejemplo simple:

  • en 120V: una bombilla de 120V/120W tiene 120 ohmios (cuando está caliente) y consume 1 amperio.
  • en 240V: una bombilla de 240V/120w tiene 480 ohmios (cuando está caliente) y consume 1/2 amperio.

En ambos casos, la carga es de 120 vatios, pero al duplicar el voltaje, obtenemos la mitad de la corriente, lo que permite cables más pequeños.

De manera similar, podríamos comenzar con 240V 1/2A, colocarlo en un transformador 2:1 y obtener 120V 1A para la bombilla de 120V. Para la sección de 240 V de la transmisión, podemos reducir el tamaño del cable debido a la menor corriente. Ahora escale esto hasta líneas de transmisión de 10KV que van al cableado residencial de 120V/240V.

Alternativamente, con una corriente más baja, mantenga los cables del mismo tamaño, lo que reducirá la pérdida de energía en las líneas de transmisión.
Gracias, eso tiene sentido. Sin embargo, todavía no entiendo completamente. ¿Significa esto que las resistencias de la casa son más altas o que se agrega resistencia adicional en serie para reducir la corriente? Esto último parece contraproducente ya que se perdería potencia debido a la resistencia adicional.
el primero Si tiene dos casas, una con red eléctrica de 120 V y otra con red eléctrica de 240 V, y ambas consumen el mismo vataje, la casa de 240 V tiene 4 veces más resistencia que la casa de 120 V. Las bombillas, electrodomésticos, etc. de 240 V están diseñados para reducir el consumo de corriente que los artículos comparables de 240 V. Todo esto, por supuesto, se simplifica enormemente, ignorando los efectos de CA, las pérdidas de transmisión/transformador, etc.

El voltaje de CA aumenta o disminuye mediante transformadores, y los transformadores pasan energía (voltaje por corriente), no voltaje ni corriente.

Si tengo un calentador de 1200 vatios y 120 voltios, consumirá 10 amperios. Si el voltaje de distribución lodal de la compañía eléctrica es de 12,000 voltios, usarán un transformador reductor de 100:1 para entregarme 120 voltios. Ese transformador reducirá la corriente de 10 amperios que necesito por un factor de 100:1, por lo que en su lado del transformador, solo hay 0,1 amperios, y 0,1 amperios por 12 000 voltios siguen siendo 1200 vatios. (Los transformadores reales no son 100% eficientes, por lo que la compañía eléctrica podría tener que entregar 1250 vatios en lugar de los 1200 vatios que requeriría un transformador perfecto).

La potencia es el producto del voltaje y la corriente:

PAG = yo mi

Duplica el voltaje y la mitad de la corriente, y la potencia sigue siendo la misma. O bien, el doble de la corriente y la mitad del voltaje. Podemos intercambiar voltaje por corriente, o corriente por voltaje, y no violar la ley de conservación de la energía, porque la potencia permanece igual mientras el producto yo mi permanece constante.

Podría tener un sentido más intuitivo si piensa en energía mecánica, en lugar de energía eléctrica. La potencia es también el producto de la fuerza y ​​la velocidad:

PAG = F v

Puedes levantar algo pesado con una palanca, pero tendrás que mover la palanca más rápido si quieres lograr la misma cantidad de levantamiento en la misma cantidad de tiempo. O bien, puede mover algo lejos con una palanca, pero tendrá que empujar con más fuerza.

La ley de Ohm no se viola porque un transformador también transforma la impedancia, como una palanca puede transformar el peso aparente de algo. Los transformadores utilizados en el sistema de distribución de CA son palancas eléctricas, con un efecto neto como este:

analogía de la palanca

Al ajustar la relación de vueltas de los transformadores entre la planta de energía y la carga eléctrica, podemos mover el punto de apoyo de esta palanca en cualquier dirección. El aislamiento es más económico que los conductores, por lo que colocamos el punto de apoyo cerca de la planta de energía para minimizar el costo.

¿Cómo se reduce la corriente a medida que aumenta el voltaje en la transmisión de energía de CA?
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