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交流送電についての疑問

初歩的なことかもしれませんが、理解出来なかったので質問させて頂きます。 交流送電のメリットのひとつに『高電圧で送電することで電流値を低く抑え、ロスを少なくする』というものがあるかと思います。これは要求電力=I×V×諸係数=一定という関係から電圧Vを大きくし、電流Iを小さくすることで送電損失P=I^2×Rを小さくしていると理解しています。 しかしオームの法則V=IR(R=一定)に則って損失Pの式を書き換えると P=V^2/R となるのではないかと思います。つまり電圧を大きくして電流を小さくしても、結局送電損失Pは変わらないのでは・・・? そもそも要求電力の式ではIとVが反比例関係なのに対し、オームの法則では比例関係になっていますし・・・オームの法則はこのケースでは成立しないということでしょうか? 電圧を高めると送電ロスが小さくなるというメカニズムについて教えて下さい。よろしくお願いします。

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  • 回答No.8

以下のURL参考になると思います。

参考URL:
http://www.fnorio.com/0016High_voltage_power_transmission/High_voltage_power_transmission.htm

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  • 回答No.7

電力ケーブル両端にかかる電圧は同じではありません。 電力ケーブル両端に掛かる電圧差はV=IRです。 即、Iが小さい方がVは小さい。 質問文中のVは送電ケーブル両端にかかる電圧と送電端につながる負荷の電圧を加えたものが、送電元の電圧です。 当たり前ですが、負荷に与える電圧が高い方がロスが少ないということですから、送電ケーブルを流すIは小さい方が良い。

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  • 回答No.6
noname#101087
noname#101087

数式にこだわれば ..... 。 >.... 要求電力=I×V×諸係数=一定という関係から電圧Vを大きくし、電流Iを小さくすることで送電損失P=I^2×Rを小さくしていると理解しています。 >....... >.... オームの法則V=IR(R=一定)に則って損失Pの式を書き換えると P=V^2/R となるのではないかと思います。 この二つの「V」は異なるポイントの電圧ですね。このままでは議題になりません。区別してみましょう。 まず引用前文は、   負荷電力Po = V*I = 一定   送電線抵抗 = R   送電線入力電力 = Pi とすれば、   Pi = R*i^2 + Po だから、   送電損失P = Pi - Po = R*I^2 であり、P が i の二乗に比例することを示す。 引用後文は、R の両端電圧を Vr と書いて、   送電損失P = R*i^2 = Vr^2 /R のこと。 Vr を勘定すると、   Vr = (Pi - Po)/I = = P/I つまり、   Vr*I = P という関係を示しているにすぎない。  

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  • 回答No.5
noname#66607
noname#66607

数式では無く理屈で解説。 発電所では、高々数千ボルト(V)の物を昇圧して数十万Vで、送電します。 末端で、100V(200Vでも)で1kwを使った時の電流(使用量)を数十万Vでの消費電力(電流)に換算すると(超、微々たる流れ)なので送電線でのロスも超、微々たる物です。 もし、発電所から100Vゃ200Vで、送電していたら、電線の抵抗も無視出来なく成ります。

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  • 回答No.4
  • debukuro
  • ベストアンサー率19% (3635/18948)

送電電圧を高くする最大の利点は電線の重量は電圧の逆数になるということです 電圧を100倍にすれば電線の重量は百分の一 送電線や鉄塔の材料費が百分の一、これは大きいですよ

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  • 回答No.3

式の考え方は#1、#2さんの言うとおりです。 仮に送電先に負荷があり100Wの消費をさせようとします。 送電線の抵抗は1Ωと仮定します。 負荷の両端に掛ける電圧は100Vと200Vとします。 1)100Vの場合、負荷電流が1Aで100Wですので、送電する電流は1Aになります。この時、送電線には1Ω×1Aで1Vの電圧が発生します。負荷を100Vにするには送電元は101V必要になります。 送電線の損失はI^2Rですので、1Wです。 2)200Vの場合、負荷電流が0.5Aで100Wですので、送電する電流は0.5Aになります。この時、送電線には1Ω×0.5Aで0.5Vの電圧が発生します。負荷を100Vにするには送電元は100.5V必要になります。 送電線の損失はI^2Rですので、0.25Wです。

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  • 回答No.2
  • ruto
  • ベストアンサー率34% (226/663)

>P=V^2/R この式のVは送電線の電圧ドロップであって送電電圧ではありません。 すなわち、同じ電流を負荷に送る場合、ロスはI^2・R、書き換えると I・R・I=V・I=V^2/R でVはドロプ電圧なのでRが小さいとVも小さくなります。 P=V・Iで考えるとVを大きくするとIは小さくできます。

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  • 回答No.1

ちょっとした考え違いです。 初めの方の「送電損失P=I^2×R」は問題ないですが、後の方の「P=V^2/R」で使われる「V」は「送電線内の電圧降下:V」をとるべきです。 例えば・・・ 2kVの電圧(単相)を、線抵抗10Ω(往復合計)の送電線を使って、10A送るとします。(送電端では20kVA)  初めの方の式:P=I^2R=10A^2x10Ω=1kVA ロス  後のほうの式:P=V^2/R=(10Ax10Ω)^2/10Ω=100V^2/10Ω=1kVA ロス 同じになったでしょう?

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