¿Por qué la CA de alto voltaje es más común que la CC de alto voltaje?

¿Por qué la CA de alto voltaje se encuentra más comúnmente que la CC de alto voltaje? Por ejemplo, mi matamoscas alimentado por batería y la lámpara fluorescente usan CA de alto voltaje. ¿Por qué estos dispositivos no pueden aumentar el voltaje de CC de la batería y usar directamente el alto voltaje de CC?

¿En qué otro ejemplo está pensando en el uso de CA de alto voltaje sobre CC de alto voltaje?
Creo que su uso de "alto voltaje" no es lo que la mayoría de la gente piensa que es. Estoy pensando en una potencia superior a la red eléctrica, es decir, por encima de 120/240 V CA.
@Brian Carlton, sus dos ejemplos cumplen con sus requisitos. El matamoscas eléctrico es probablemente como 1500V, una lámpara fluorescente, dependiendo del tamaño del tubo, puede tomar varios miles de voltios para encenderlo y probablemente más que el voltaje de la batería para mantenerlo.
Escribí sobre una pregunta similar en mi blog hace unos años.

Respuestas (3)

Todo lo que se necesita para hacer CA de alto voltaje es CA de bajo voltaje y un transformador.

Para generar CC de alto voltaje, debe dividirlo en (qué más) CA, pasarlo a través de un transformador y luego rectificarlo nuevamente a CC. Se necesita bastante más hardware.

Entonces, con los productos producidos en masa, existe un fuerte sesgo económico para usar alto voltaje de CA, así que eso es lo que verá, a menos que haya una razón convincente de que el alto voltaje deba ser CC.

En otras palabras, elimina el... lo opuesto al intermediario.
Creo que sus ejemplos se basan en dispositivos con una fuente de alimentación de CC. Por lo tanto, el problema real es que no tiene sentido ir a CC -> CA -> transformador elevador -> CC. El último paso no es necesario a menos que, como dijiste, sea necesario que la salida final sea CC.
También puede hacer CC de alto voltaje con un motor-generador. Sin embargo, es mucho más ineficiente, por lo que nadie realmente hace eso.

Otra razón para la CA de alto voltaje tiene que ver con la formación de arcos. Si se forma un arco con CC, es muy difícil extinguirlo (es necesario desconectar la fuente de alimentación hasta que el espacio de aire se desionice).

En el caso de AC, el arco se extingue en cada ciclo. Una vez que tu mosca está frita, no te queda un arco continuo.

y esa es la razón precisa por la que no hay redes de CC. Un miembro de la red no podía simplemente desconectarse, abarcaría un arco muy, muy largo.
Me pregunto cómo los cambios en la tecnología afectarían la conveniencia relativa de usar diferentes frecuencias para la transmisión de energía. Tengo entendido que hay pérdidas sustanciales relacionadas con la frecuencia que se reducirían si se usara una frecuencia más baja, pero los transformadores "simples" funcionan mejor a frecuencias más altas. Incluso si uno no pudiera usar CC pura debido a problemas de arco, me pregunto si podría haber beneficios al convertir 60 Hz a una frecuencia más baja antes de un lapso largo y luego volver a convertir a 60 Hz en el otro extremo. La conversión no sería gratis...
... pero si las pérdidas relacionadas con LC en largas distancias son tan significativas como entiendo, las pérdidas de dicha conversión podrían ser menores que las pérdidas de transmisión eliminadas. ¿Alguna idea?

La corriente cambiante en CA hace posible aumentar y disminuir los voltajes. Los convertidores de CC a CC generalmente generan algún tipo de CA para realizar la conversión de manera más eficiente con un circuito de conmutación de algún tipo.

Si el dispositivo puede funcionar con CA, entonces no hay razón para tener pérdidas de rendimiento al volver a convertir a CC después de aumentar el voltaje.

Esta es también la razón por la cual la distribución de energía es a través de CA. El voltaje se puede aumentar a un voltaje muy alto, lo que hace que la corriente caiga para la misma potencia. Esto permite suministrar energía con menos pérdidas debido a la resistencia del cable. Luego, se reduce progresivamente hasta llegar al 220-240 que alimentan la mayoría de los hogares (para usarse como 110 y 220 en los EE. UU. y, por lo general, 220 solo en otros lugares).

Dependiendo de cómo se enrollen y fabriquen los generadores, pueden generar CA o CC. Pérdidas de potencia en líneas de transmisión regidas por la ecuación P = I^2*R. Para minimizar las pérdidas en la transmisión, debe reducir la corriente (ya que tiene el mayor efecto al estar al cuadrado). Esto se logra elevando el voltaje hasta 500 kV cerca de la fuente, transmitiéndolo a todo el país y reduciéndolo progresivamente a 220/240 VAC para consumo us o trifásico 425 VAC
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