¿Por qué líneas de transmisión de alta tensión?

Esta es una pregunta que parece haber abordado varias veces, resuelta cada vez después de leer una explicación dudosa en Internet, luego olvidada parcialmente y retomada medio año después. Es hora de poner fin a esto.

Entonces, primero, en la planta de energía, se produce una potencia determinada. llamemos a esto PAG gramo . Entonces hay un transformador que puede decir hipotéticamente transformar esta potencia en cualquier voltaje, y por lo tanto siguiendo la ecuación V = I R , cualquier corriente deseada. Genial hasta ahora.

aquí

Considere el caso en el que simplemente condensa todas las líneas eléctricas en una sola resistencia, R. Ahora podemos relacionar la potencia perdida de la resistencia PAG yo como PAG yo = I 2 R . Por inspección, como la resistencia es constante, la reducción de la corriente reduce drásticamente la potencia perdida. Esto es genial, ya que reducir la corriente significa aumentar el voltaje, lo que parece muy útil.

Pero espera: aquí está mi problema. ¿No se puede traducir la ecuación para la pérdida de potencia de la siguiente manera:

PAG yo = I 2 R

PAG yo = I V

PAG yo = V 2 R

BAM. Ahora, la potencia parece depender solo del voltaje, ya que la resistencia no cambia, por lo que parece bastante lógico que REDUCIR el voltaje reduzca la potencia perdida. Nueces. Evidentemente he hecho algo mal. Tomemos un caso simple, PAG gramo = 10 . Digamos que configuro el voltaje en 10, la corriente en 1 y la resistencia en 1 también. Eso parece bien, como PAG = V I . Ahora usemos las dos ecuaciones que tenemos para determinar la pérdida de potencia.

PAG yo = I 2 R = 1

Parece lógico, la corriente es 1 definitivamente y la resistencia es 1 definitivamente, por lo que la pérdida de potencia es uno. Tiene sentido también.

PAG yo = V 2 R = 100

¡¡QUÉ ES LA VIDA!! Pero esto también me parece bastante lógico, el voltaje a través de la resistencia es 10 (¿no es así? ¿Podría estar olvidando algo fundamental aquí? No estoy seguro), y la resistencia es 1.

Cualquier ayuda es útil, probablemente solo estoy siendo tonto en un paso u otro.

EDITAR

Bueno, tenía razón, estaba siendo tonto, creo. Casi ignoré por completo el hecho de que V = I R , por lo que en el caso de que PAG gramo es 10, y la resistencia era 1. Parece que ahora me he encontrado con una complicación. Si configuro el voltaje a 10, de acuerdo con PAG = V I la corriente debe ser uno, pero de acuerdo con V = I R la corriente debería ser 10. ¿Me encuentro con un acertijo? Ahora estoy completamente confundido. Cualquier ayuda es útil.

Hay varios duplicados de esto, pero el único que puedo encontrar donde se describe en detalle el papel del transformador es Pérdida de calor usando corriente alterna . Josué, ¿esto responde a tu pregunta? Si es así, lo marcaré como duplicado.
Otros duplicados con lo que me parecen respuestas insatisfactorias son ¿ Por qué las líneas de alto voltaje son "alto voltaje?" y Disipación de Potencia en Cables de Alta Tensión .
Estas respuestas ayudan a aclarar mucho la situación de la vida real, ya que las líneas eléctricas de alto voltaje no son la única fuente de resistencia en el circuito, por lo que mi lógica realmente no se aplica. Pero, ¿qué hay del caso que he esbozado aquí? Para esta situación simple, ¿no debería ser la caída de voltaje sobre la resistencia los diez voltios completos, ya que no hay nada más? Entonces, ¿cómo es que una ecuación da como resultado un 1 y la otra un 100?
En el caso de la vida real, la resistencia del cable y la potencia de la planta son constantes. En su circuito, ambos no pueden ser constantes. Si aumenta el voltaje en resistencia constante, está aumentando la energía generada (y perdida) simultáneamente.
PAG gramo fue mi poder generado, una constante asumida, PAG yo fue el poder perdido, el que quería minimizar
V=10 y R=10. Entonces esto no es cierto: "según P=VI la corriente debería ser uno, pero según V=IR la corriente debería ser 10". Ambas ecuaciones te dan la corriente de 1
Está bien responder a sus propias preguntas, pero siga el formato del sitio. Agregue su propia respuesta a continuación y deje solo las preguntas en la sección de preguntas.
tu ecuación PAG = V 2 / R se aplica a la caída de voltaje en la línea de transmisión, NO al voltaje al que se transmite la energía. Cuanto menor sea el flujo de corriente en la línea de transmisión, menor será la caída de voltaje. Además, POR FAVOR tome notas de estas respuestas, ya que hacer la misma pregunta una y otra vez ocupa innecesariamente el ancho de banda y el espacio de almacenamiento de la computadora.

Respuestas (2)

Has comenzado con esto:

PAG yo = I 2 R

PAG yo = I V

Esto es correcto, pero el V aquí no está el voltaje de línea, sino la caída de voltaje a través de la resistencia bajo consideración. El aumento de la tensión de línea no aumenta la caída de tensión.

Su diagrama con una sola resistencia y una central eléctrica implica que la corriente en la línea depende de esa resistencia y el voltaje de la línea. En realidad, no es así. La resistencia es solo una porción (generalmente pequeña) del circuito.

suspiro te dejo lo anterior, pero habia leido mal tu pregunta. Pensé que el diagrama estaba demasiado simplificado, pero en realidad esa es la situación por la que estabas preguntando.

Debido a que solo hay una fuente de pérdida (la resistencia), la potencia perdida es igual a la potencia generada. PAG yo = PAG gramo . Ahora no puedes afirmar que PAG gramo es una constante, la resistencia es una constante y el voltaje es variable.

Esto es genial, ya que bajar la corriente significa subir el voltaje,

Sirve para potencia constante. Pero quieres tener una resistencia constante en su lugar. No puede tener ambos mientras varía el voltaje.

"suspiro" Jaja gracias por escribirlo para mí. Ok, básicamente no puedes mantener tanto la potencia generada como la resistencia constantes mientras varía el voltaje, por lo que todo mi escenario se desmorona. ¿Significa eso que en la vida real la resistencia también es una variable, y que la cambian dependiendo de la potencia generada? Entonces, ¿no puedo un día sacar una sección de las líneas de transmisión y esperar que funcione?
Es al revés. Su uso de equipos eléctricos cambia la resistencia. La generación de energía cambia en respuesta para mantener el voltaje constante.
Ok, espera, esto está cambiando mi visión del mundo. Pensé que los generadores de energía en su forma más simple eran como "Ok, quemaré 10 carbones por minuto para producir algo de vapor para impulsar algunos generadores para obtener una potencia de salida establecida". ¿Cómo se puede cambiar dinámicamente la generación de energía para adaptarse a su uso de equipos eléctricos?
A los operadores se les permite cierta variación en el voltaje, por lo que no pasa nada por pequeños cambios de carga. Pero cuando hay un cambio suficiente en la demanda, las centrales eléctricas deben conectarse o desconectarse para mantenerse dentro de las especificaciones.
Aumentar el voltaje de la línea no aumenta la caída de voltaje De hecho, aumentar el voltaje de la fuente de alimentación disminuye la caída de voltaje en la línea de transmisión porque disminuye la corriente. La caída de voltaje y la corriente son inversamente proporcionales entre sí por la Ley de Ohm.

Alto voltaje, porque:

El voltaje que expulsa una planta de energía es consumido por cables (pérdida) y una máquina (deseable). Cuanto menor es el voltaje que consumen los cables, menor es la pérdida.

Para minimizar la pérdida, debe minimizar la participación de voltaje de las líneas.

El voltaje consumido por los cables es V = R I ( R es la resistencia de las líneas). Como puede ver, cuanto menor sea la corriente ( I ), menor es el voltaje consumido por los cables.

Como PAG = V I , para obtener baja corriente, debe obtener alto voltaje para que permanezca la potencia total del sistema. En esta última ecuación V es el voltaje empujado por el motor.

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