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高電圧と電力損失
発電所から電気を送るとき、電力の損失(=I^2*R)が少なくなるように、電圧を高くすることで、同じ電力あたり(W=I*V)の電流を小さくすることができるため損失も減る、ということを学びました。 ここで私が疑問に思ったのは、電圧が大きければ電流も比例して大きくなってしまうではないか、ということです(V = IR)。なぜ上の記述では電圧だけ大きくして電流は小さくなるのでしょうか。ご回答宜しくお願い致します。
- ParisGeller
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- sirasak
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わざと抵抗を大きくするのは負荷抵抗です。 100V電源で2000W家電なら2000w/100V=20Aで負荷抵抗値が100V/20A=5Ωあることになります。 電源コードに0.1Ωの抵抗があると0.1Ωx20A=2Vで2Vx20A=40Wも損失が出ることになるので大電力の物は抵抗が小さい太い電線を使います。 10000Vで使うと仮定すると、2000W/10000V=0.2Aで負荷抵抗値は10000V/0.2A=50000Ωになるので電源コード抵抗が0.1Ωあっても、0.1Ωx0.2A=0.02Vで0.02Vx0.2A=0.004Wしか電源コードの損失で抵抗値の大きい細い電線でも大電力を送ることが出来ます。 オームの法則で計算してみて下さい。 電線は銅よりも抵抗の大きなアルミなどの素材が使われることもあります。 https://www.wdic.org/w/SCI/%E9%80%81%E9%9B%BB%E7%B7%9A 高圧送電線は、鋼心アルミより線(ACSR)と呼ばれる亜鉛メッキ鋼線を中心に、その周辺に硬アルミ線をより合わせたものを用いている。 アルミニウムは電気の良導体だが銅には劣るので倍程度の断面積が必要でも銅よりは軽い。
- 69015802
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送電というのは電力を送ることです。一定の電力(W=V*I)を送るのにVを大きくすればIを小さくすることができます。ということは同じ送電線を使う時にI^2*Rが小さくなりということです。 つまり送る側(制御)で必要な電力に応じて電流値を決めるのです。負荷のうち送電線の抵抗はごくごく一部でほとんどはその先につながっている需要家ですのでその需要に合わせた電流を送ります。
- sirasak
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負荷抵抗が同じであれば、電圧が大きければ電流も比例して大きくなってしまいますが、 質問の記述では{負荷抵抗をきく設定することで、}電圧だけ大きくして電流は小さくなると言う説明が省略されています。 電流が減ると電線が細くても抵抗損失に有利になるので遠くまで電気を送るのに適します。 学校や大型店舗などの放送設備でスピーカーへ100Vラインで送る方式も遠くのスピーカーに細い電線でも送れる方法と同様です。
- qwe2010
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V=IR この場合のR、抵抗は、電気を消費するもの。 テレビとか、照明とか、炊飯器とか。 電気を消費するものが多ければ、流れる電流も大きくなります。 消費するものがなければ、電流は0です。
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