Resistencia en la Red Nacional

En la red nacional del Reino Unido, la energía eléctrica se transfiere a través de un circuito con una diferencia de potencial muy alta (400 000 V) y una corriente muy baja. Se dice que esto se debe a que reduce la pérdida de calor.

Sin embargo, la resistencia es " una medida de la dificultad de pasar una corriente eléctrica a través de ese conductor ". Seguramente la resistencia sería proporcional a la pérdida de calor porque tanto la resistencia como la pérdida de calor serían el resultado de un aumento en el número de colisiones entre los electrones en el circuito y el cable.

Pero la resistencia no es proporcional a la pérdida de calor porque, en esta situación (con una diferencia de potencial alta y corriente baja), la resistencia es muy alta (debido a V = I R → R = V I ) y la pérdida de calor es muy baja.

Entonces mi pregunta es: ¿qué afecta realmente a la resistencia y por qué no es proporcional a la pérdida de calor?

Los 40 kV están entre el cable de la línea de transmisión y tierra, no entre un extremo del cable y el otro.

Respuestas (1)

Para una corriente dada, la pérdida de calor en la línea de transmisión es proporcional a la resistencia de la línea de transmisión:

PAG T = I 2 R T  

dónde PAG T es la potencia perdida en la línea de transmisión en forma de calor, I es la corriente y R T es la resistencia de la línea de transmisión.

La resistencia de la línea de transmisión en realidad no es muy alta; la pregunta llega a esa conclusión incorrecta al usar el voltaje incorrecto en la ley de Ohm. Lo que sería válido es

R T = V T I     ,

dónde R T es la resistencia de la línea de transmisión, I es el actual, y crucialmente, V T es el voltaje a través de la línea de transmisión , no el voltaje de la fuente de 400 kV. El voltaje de la fuente de 400 kV es la suma de V T y el voltaje a través de la carga,

V S = V T + V L     ,

y V T ≪ V S , es decir V L ≈ V S .

De acuerdo con la ley de Watt, la corriente a través de la carga es

I = PAG L V L     ,

dónde PAG L es la potencia que necesita la carga. (Para simplificar, estoy tratando la carga como puramente resistiva, sin reactancia capacitiva o inductiva). Pero la corriente a través de la carga es la misma que la corriente a través de la línea de transmisión, por lo que puede enchufar I en la primera ecuación anterior para dar

PAG T = ( PAG L V L ) 2 R T     .

es decir, para un dado PAG L y R T , la forma de hacer PAG T ser pequeño es hacer V L ser grande, lo que significa que necesita hacer V S ser grande

Muchas gracias por su respuesta. Una pregunta: ¿Estás diciendo que el voltaje en las líneas de transmisión no es equivalente al voltaje originalmente dado por la fuente? Además, ¿qué quiere decir exactamente con el voltaje en la carga?
@Dan Por "voltaje en la carga", me refiero al voltaje entre un par de líneas de transmisión en su destino (que es un transformador). (Ignoraré las complejidades de la transmisión de energía trifásica). El voltaje entre un par de líneas de transmisión es casi tan grande en su destino como en la fuente (un generador). Pero el voltaje del que depende la pérdida de calor en una línea de transmisión es el voltaje entre el extremo de origen de la línea de transmisión y el extremo de destino de la misma línea de transmisión, que es mucho menor que el voltaje entre dos líneas de transmisión.
respuesta realmente útil que ha aclarado algo que me ha desconcertado durante mucho tiempo. ¡Gracias!
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