高圧線の電圧は

質問

何万ボルトということを聞いたことがあります
家では１００Vに電圧を落とすわけですよね
なぜそのように電圧をおとすのに何万ボルトも高くして送電するのですか？？

回答No.6

eiectron

皆さんの説明で、迷われているようなので、まとめます。
　エネルギー、エネルギーって言いますが、力を使って物を動かす度合い（または大きさのことです）。普通一般の人は、仕事をしたといっていることです。力を使って物を動かす事が、地球の生活に必要なのです。動かさないと、仕事はしないことになります。建築、工作、モーターの回転、・・・。
　要点だけにします。
　電流（銅線の中に自由に飛び回っている電子を一斉に流すのです）を流すには、電圧と言う力を加えてやります。
　その結果、どのくらいの力を使って、どのくらいの数を動かしたかが、使ったエネルギーと判断します。理屈が通っているでしょう。
　それで、電流を流した場合の、総エネルギーは
　エネルギー＝力(電圧）ｘ動かした電子の数（電流)
と言う考え方が、科学や理科には欠かせない、暗記しなければならない基本知識になっているのです。先生も、技術書も、小中高生、大学生、ノーベル賞博士が共通に暗記しているのです。理由は上に話しましたね。
　本題に入ります。
　電気エネルギー（電圧ｘ電流を掛け算した価の事）を送電する場合、電圧ｘ電流を掛け算した価が同じなら、送った電気エネルギーは同じと言う事を納得しておきましょう。
　１００ボルトの力で５００アンペア、流したのと、
　２０万ボルトの力を使って０００ｘ０．２５アンペア流したのとではどちらも
１００ボルトｘ５００アンペア＝５０,０００
２００、０００ボルトｘ０．２５アンペア＝５０,０００
同じです。後者は、大きい力を使ったけれど、少ししか動かしていないから、公平な考え方なのです。
　発電所から、銅線を使って送電する時、銅線は電流に対して摩擦抵抗を持っています。だから必ず発熱して空気中の酸素と窒素に伝わって逃げてしまい、その分、家庭に減って届きます。文句を言われないように、送電するには、送電線（１００Ｋｍなどという長い銅線）で発熱する分を電力会社で負担する覚悟をしなければなりません。その分を消費者にかぶせて電気料金を高くするのは、良心的でないですよね。
　そこで、会社側としては、自分のために、送電線の抵抗で発熱する損分を出来るだけすくなくしようと、考えました。
　発熱するのは、電流が銅線を通過する際の摩擦で発生するのだから、電流を減らして、しかも、同じエネルギーを送るには、上の計算例で示したように、電圧を高くしてやれば電流を少なくして同じエネルギーを送れる。ことに注目しました。
　上の計算例で分かる様に、家庭と同じ１００Ｖで送るなら、５００アンペアを送って焼き切れないように、太い電線を１００Ｋｍも張らなければなりません。重くて、鉄塔工事も大変、台風対策、銅線代も莫大、・・です。
　２０万ボルトで送電すると、たったの０.２５アンペアですむから、送電線も家庭のビニール線より細くてすみます。１００Ｋｍもコード線で引くわけにも行きません。2＾３軒に送電するわけでないですから。
　というわけで、会社のために電圧を上げます。
　最後の問題として、家庭用の１００ボルトの電圧をかけても絶縁が破れてショートしないように節約設計してある電気器具の電圧にあわせた電圧に変換しないとなりません。いきなり２０万Ｖではとんでもないですから、
うまい具合に変圧器（トランスフォーマー、略してトランス）が有ります。ここで巻線数を、変えるだけで、１００Ｖに変換し、その瞬間巻線と３軒分の家庭までの電流が、５００アンペア流れますから（電気器具＝負荷と言います）それにあった太い送電線、配電線にセットしなければなりません。以上。
　参考
　家庭の直前の電柱？上のトランスで１００Ｖにしますが、２０万Ｖからいきなり１００Ｖに落とすのは理論としては出来るのですが、巻線が鉄心とショートしないように絶縁を強烈にしないと絶縁が破壊してしまいます。すると巨大になりますから、発電所と、電柱のトランスとの中間に、例えば２０万Ｖを３３００Ｖに落とすトランスを郊外に設置しています。ここを、電圧を変えるトランスが主人公なので、変電所と呼んでいます。人はそのお守りです。
３３００ｖの電圧なら、絶縁も大げさになりません。
柱状トランス（田舎）は３３００Ｖから１１０Ｖに落としています。はしたの３００，１０Ｖは、送電線、配電線、の発熱損で、電圧が下がってもよい様に下がる分を見込んだ価です。

回答No.5

sailor

電力というのは電圧と電流の値を掛け合わせた値であることを最初に覚えておいてください。

もう一つ電線に流せる電流の大きさは電線の太さによって決まってしまうということも覚えてください。大事なのは電圧の大きさは電線の太さとは無関係で、電流のみが関係してくるということです。

ここで送電線に送る電圧を元々１００００Ｖで送っていた電圧を１００Ｖのように低い電圧にしたとします。そうすると同じ電力を送るのに１００倍も大きな電流を流さなくてはならなくなってしまいます。そのためには電線の太さ（断面積）を１００倍に増やさなくてはなりません。これは現実的に見てまず無理でしょう。そんな太い電線はとても重くなってしまい、鉄塔も非常に丈夫なものにしなくてはなりませんし、使う銅などの材料も莫大な量になってしまい、ひどく不経済です。

そこで同じ電力を送るのであればできるだけ少ない電流ですむように高い電圧で送電しているのです。ただし、いくらでも電圧を高くできるわけではないので、限度があります。際限なく電圧を高くしてしまうと電線とその周りで雷のような放電現象が起きてしまい、非常に危険ですし電気が無駄になってしまいます。

回答No.4

aquax

電気を沢山運ぶということは『電力』を沢山送ることですね。
『電力』は『電圧と電流の積』で表されるので、
電力を沢山運ぶには、電圧か電流を大きくすればいいですね。

そこで、どちらを大きくすればいいか考えてみます。

まず、電流を大きくすると、太い電線が必要になります。
電流に対して細すぎる電線だと、熱を持って溶けてしまいますね。
電線を太くすると、電線の値段も高くついてしまいますし、
電線を支える電柱も今よりずっと頑丈にする必要があります。
そういうわけで、むやみに電流を大きくすることはしないのです。

一方、電圧を大きくすると、電線の位置を高くする必要があります。
電圧に対して位置が低すぎると、樹木や建物や人間が感電します。
高い電圧ほど、大きな鉄塔を使って送電するのはそのためですね。

その他にも、前の方が答えていたような送電損失の問題や、
変電技術の問題などを総合的に考えると、
電流を大きくするよりは、電圧を大きくしたほうが有利なのです。
なので、遠くに大量の電気を運ぶ時は電圧を高くしていますね。

回答No.3

maito21

判らないからご質問しているのですよね？

電力量は電圧×電流ですね。
では同じ電力を送電するには電圧を低めにして電流を沢山流すか、電圧を高くして電流を少なめに流すかと言うことになりますね。ここまではご理解できますか？
一方送電線の電力損失は送電線そのものの抵抗で決まりますよね。ここで・・・

損失量＝電流×抵抗値

で算出できますが抵抗値は同じ送電線を使用するなら一定ですから、損失量を少なくするには電流量を少なくすれば良いと言うことになりますね。

つまりより多くの電力を少ない損失で送電したいのならより高い電圧で流す電流量を少なくしてやればよいと言うことになります。
ご理解頂けましたでしょうか？

回答No.2

MetalRack

難しいこと言っても判らないでしょうから、
簡単に言うと、電気の損失を最小限にするためです。
オームの法則勉強すれば、理解できますよ。

回答No.1

sai231ko

簡単に言うと
電圧が高い方が、同じ太さの電線でも沢山の電力を送れるからです。
詳しい事はどなたかが回答してくれるでしょう