¿Por qué el estándar de suministro de electricidad a nuestros hogares es mediante corriente alterna y no directa? Hasta donde yo sé, casi todos los dispositivos electrónicos tienen un convertidor CA »CC porque sus componentes internos usan corriente continua.
Comentarios
- Porque Edison se equivocó y Tesla lo hizo bien 🙂
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- Con la corriente alterna, la compañía eléctrica puede venderle algo, luego sorpréndelo en el siguiente medio ciclo 😉 ¡Qué negocio!
- @OlinLathrop Me recuerda a otro negocio mucho más antiguo con una mecánica similar: p Así que supongo que ‘ muy amable.
Respuesta
De Wiki :
Pérdida de transmisión
La ventaja de CA para distribuir energía a distancia se debe a la facilidad de cambiar voltajes usando un transformador. La potencia eléctrica disponible es el producto de la corriente × voltio edad en la carga. Para una determinada cantidad de energía, un voltaje bajo requiere una corriente más alta y un voltaje más alto requiere una corriente más baja. Dado que los alambres conductores de metal tienen una resistencia eléctrica casi fija, algo de energía se desperdiciará como calor en los alambres. Esta pérdida de potencia viene dada por la primera ley de Joule y es proporcional al cuadrado de la corriente. Por lo tanto, si la potencia total transmitida es la misma y dadas las limitaciones de los tamaños prácticos de los conductores, las transmisiones de alta corriente y baja tensión sufren una pérdida de potencia mucho mayor que los de alto voltaje y baja corriente. Esto es válido tanto si se usa CC como CA.
La conversión de CC de un voltaje a otro requiere un convertidor rotativo grande o un motor-generador. conjunto, que era difícil, caro, ineficiente y requería mantenimiento, mientras que con CA el voltaje se puede cambiar con transformadores simples y eficientes que no tienen partes móviles y requieren muy poco mantenimiento. Esta fue la clave del éxito del sistema de CA. Las redes de transmisión modernas utilizan regularmente voltajes de CA de hasta 765.000 voltios.
Comentarios
- AC también previene la corrosión de varios metales. seguro si fue una coincidencia bienvenida o un requisito de diseño inteligente en los viejos tiempos.
- @jippie: Bien notado. Mantener una polaridad constante puede contribuir a la ionización, ya que los iones del entorno se agruparán en lo que se cargue al revés. Yo ‘ diría que ‘ es una buena ventaja considerando las enormes ventajas de usar transformadores.
- » La conversión de corriente continua de un voltaje a otro requiere un convertidor rotatorio grande o un grupo motor-generador «, pero hay Convertidores CC a CC . ¿Son simplemente inutilizables para cantidades muy altas de corriente?
- @thomasrutter Recuerde, en ese entonces no ‘ ni siquiera tenía un transistor y los tubos de vacío eran relativamente nuevos. Los convertidores de CC a CC, como los que existen en la actualidad, no eran ‘ viables en ese entonces.
Respuesta
La pérdida de potencia en cualquier elemento resistivo es $$ P = I ^ 2 * R1 $$
La potencia entregada a una carga es $$ P = I * R2 $$
Podemos pensar en R1 como nuestro cable de transmisión y R2 como el dispositivo que se alimenta (de acuerdo, en realidad la mayoría de los dispositivos no se comportan como resistencias, pero la historia sigue siendo la misma)
1: Entonces, la pérdida (potencia desperdiciada) aumenta con el cuadrado de la corriente, pero la potencia entregada a la carga no. Esto significa que, para entregar la misma potencia, es mejor usar una corriente baja en una transmisión. cable a un voltaje alto que usar un voltaje bajo a una corriente alta.
2: Es muy simple y eficiente usar un transformador para convertir CA de un voltaje a otro. Convertir CC de un voltaje a otro es costoso y complejo.
Agregue todo esto y tiene más sentido transmitir energía usando CA que DC. Se desperdicia menos energía, energía desperdiciada significa dinero desperdiciado.
También debido a que las corrientes son menores, el tamaño del cable es más pequeño y liviano, esto significa que el costo de la infraestructura es menor.
Respuesta
La principal ventaja es que es mucho más fácil convertir CA a diferentes combinaciones de voltaje y corriente. Esto era casi imposible con DC cuando surgió el estándar. También las máquinas grandes como los motores y los generadores que alimentan la red producen inherentemente CA. Esto se puede rectificar con diodos o algunos tipos de comunicación, pero el resultado seguirá siendo DC ondulante en el mejor de los casos.
La CC tiene una ventaja en la transmisión de potencia ya que no hay pérdida capacitiva ni radiativa, y los conductores no sufren el efecto piel. El hecho de que la mayoría de las transmisiones, incluso las líneas principales de alta potencia, son CA en la actualidad es evidencia de la dificultad de convertir a CC y de nuevo a CA en el otro extremo. La transmisión de CC se utiliza en algunos lugares hoy en día, limitada a largas distancias y / o para transferir energía entre dos redes eléctricas que no están bloqueadas en fase. la eficiencia en la larga distancia compensa el costo de hacer la conversión en cada extremo.
Un ejemplo de una línea de CC de este tipo es el alimentador hidroeléctrico de Quebec en la red eléctrica de Nueva Inglaterra. Esto funciona para algo así como 1000 millas desde grandes represas en el norte de Quebec hasta una subestación eléctrica en Ayer, Massachusetts, no lejos de mi casa. La instalación para recibir la energía de CC y convertirla para la conexión a la red local no es trivial. Eche un vistazo a 42.5705 N, 71,5242 W si desea ver la escala. Sin embargo, sigue siendo aparentemente más barato en general que pagar las pérdidas de energía y el cable más caro en más de 1000 millas de línea de transmisión.