Voltaje vs corriente
5 Respuestas
Para que entiendas un poco mas del porque se aumentan el grosor del conductor, podemos ayudarnos de los calculos de ingenieria..
En una linea de transmision, la formula mas basica para calcular la resistencia de la linea es R=(p.L)/A en donde "R" es la resistencia de la linea, "p" es la resistividad del conductor que tiene que ver con el material del que esta hecho el conductor por ejemplo aluminio o cobre, y "A" es el area del conductor o el grosor del conductor. Como puedes ver en la formula, la resistencia es inversamente proporcional al area o grosor del conductor, es decir que si aumentamos el grosor o el area del conductor, vemos que la resistencia baja.. y si bajamos el area o grosor del conductor, la resistencia aumenta. En realidad esta formula contiene mas parametros como temperatura y otros, que tambien afectan a una linea de transmision, pero para contestar tu pregunta no nos hacen falta.
Pero vamos al grano para contestar tu pregunta.
Como sabras, la resistencia en una linea esta asociada a las perdidas, es decir: si te fijas en la formula de la ley de ohm V=I.R, si hay una resistencia muy alta, habra una caida de voltaje muy alto (sobrevoltaje) y por ende sube la corriente que puede dañar la linea y sus diferentes elemetos.
Por eso es que se aumenta el grosor de los conductores, porque, si aumento el grosor, la resistencia de la linea baja y por ende la caida de voltaje en la resistencia de la linea es mas baja y por tal razon la corriente baja.
Al hablar de resistencia en la linea,, no me refiero a que en la linea haya un elemento resistivo, sino que me refiero a que un cable tiene una resistencia caracteristica o como se la llama en ingenieria impedancia caracteristica. Esto se debe a que ningun conductor es total y puramente conductor. Siempre habra un poco de resistencia a la corriente.
Ahora para explicarte porque en la transmision se eleva el voltaje nos ayudaremos de la formula basica de potencia P=I.V.. en un sistema lo q se trata es de mantener un nivel de potencia adecuado. entonces si mantengo la potencia fija.. al aumentar el voltaje, obligadamente tiene que bajar la corriente para q se mantenga el mismo valor de potencia. es por eso que se transmite un voltaje muy alto para que la corriente baje y por ende las perdidas bajen y se mantenga la potencia.
Ojo: no es lo mismo el voltaje de transmision, que el voltaje de caida en la resistencia de la linea.
Espero haber contestado tu pregunta. Tuve la oportunidad de estudiar dos carreras soy ingeniero electrico y tambien ingeniero electronico.
Supón que tenemos un motor de 100HP que en 480V este motor requiere unos 114A ahora bien, si usamos otro motor de 100HP pero de 4600V, la corriente sera 11A pero ambos tienen 100HP, la potencia es la misma en los dos sistemas.
Haciendo un ejemplo de la vida diaria, supón que te quieres comprar un XBOX y cuesta 100$ pues es lo mismo pagar con un billete de cien o con cien de a un dolar. Lo importante es el precio final del producto.
Los cables de alta tensión pueden ser más gruesos pero es por el aislante ya que a mayor voltaje mayor cantidad de aislante se requiere para evitar que todo explote
A la primera pregunta ¿Por qué se utilizan conductores más gruesos? No termino de entender esta pregunta si no me pones un "para" al final, por ejemplo ¿Por qué se utilizan conductores tan gruesos en los "postes de luz" que suele haber en las carreteras? Como no he entendido la pregunta, de momento, eludiré la respuesta hasta que me la aclares
A la pregunta ¿Qué ventaja trae utilizar menos corriente(intensidad) y aumentar el voltaje? La principal razón porque la que se utiliza voltajes altos y e intensidades muy bajas es por eficiencia energética.
Para eso antes voy a explicar dos cosas. Primero el grado de conductividad eléctrica de un material depende de 3 cosas:
1) Su naturaleza: (El cobre es mejor conductor que la la madera, por poner un ejemplo tonto)
2) Su longitud: A mayor longitud del cable o del material, este se vuelve más resistente, y dificultad el paso de la corriente eléctrica
3) Su sección: Cuanto más grueso es la sección del cable por el que pasa la corriente, más facilidad existe para que circule la intensidad, y por tanto, menos "resistencia ofrece"
La segunda cosa que voy a explicar. El efecto Joule.
Alguna vez habrás oído hablar el princio físico de que "la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Ese principio es cierto, toda la energía se transforma, pero no TODA ESA ENERGÍA ES APROVECHABLE, tu puedes coger energía eléctrica y transformarla en energía mecánica o luminosa(por ejemplo la luz de una bombilla) pero siempre se pierde una parte por rozamiento, en forma de calor. Ese calor que se pierde debido a la circulación de la corriente por el cable, se denomina efecto Joule.
Ahora bien, el efecto Joule, es directamente proporcional a la resistencia del material, al tiempo en segundos y AL CUADRADO DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE, luego cuanto mayor es el valor de la intensidad, más energía se pierde por calor.
Entonces, como bien has dicho antes, si subes la tensión( o voltaje), baja la intensidad, y el valor de la corriente es el mismo, el único motivo por el que se persigue subir la tensión, es bajar la intensidad, BAJANDO LA INTENSIDAD, baja las pérdidas de calor, y ganas una mayor eficacia energética, porque aprovechas casi toda la energía que la industria eléctrica produce.
Aún hay más cuestiones que responder, y que seguramente no entiendes, no es difícil de explicar, así que pregúntame cuanto quieras, y seguiré profundizando ¿vale?
Pero la pregunta de por que se utilizan conductores más gruesos por ejemplo en las distribuciones eléctricas en alta y media tensión .. por ejemplo desde la central eléctrica hasta las residencias o industrias...
¿Es para reducir la caída de voltaje?
O un ejemplo si tengo un electrodoméstico que puede ser utilizado a 120 y 240 me han dicho que es más preferible ponerlo a 240 por que disminuye la corriente y entonces si disminuye la corriente por que se aumenta el calibre del conductor para su alimentación.?
Muchas gracias...
Y si, es muy recomendable aumentar la tensión de los aparatos, porque reducen la intensidad y por tanto su consumo, lo que implica también un menor caliento, una reducción de la intensidad, siempre implica una reducción e la sección, si hay un aumento de las sección, debe ser por seguridad, porque el cable es muy largo o por cualquier otro motivo distinto
Lo normal es que cuando aumente el voltaje, también lo haga la corriente, debido a la ley de ohm:
Imagina que tenemos una estufa de 230V y 2300W. Esta estufa va a consumir 10A.
Si conectas esa estufa a un voltaje de 400V, la corriente consumida sera mayor y lo mismo con la potencia disipada.
Ahora si conectas esta estufa a 133V, la corriente sera menor que a 230V, también la potencia.
Pero, ¿cómo se reduce la corriente al aumentar el voltaje? En este caso la constante es la potencia.
Una cantidad de potencia, cuanta más tensión menos corriente. Un ejemplo es el transformador.
Vamos con la estufa de 2300W de 230V. Si esta estufa la fabricamos para 133V consumirá más corriente que a 230V.
-"un ejemplo si tengo un electrodoméstico que puede ser utilizado a 120 y 240 me han dicho que es más preferible ponerlo a 240"-
No confundas, una cosa es elevar el voltaje para poder transportar miles de kW y otra cosa es utilizar un voltaje alto en baja tensión.
Un voltaje cuanto más alto es, mayor peligro representa para las personas y animales. Por eso lo adecuado en viviendas es tener 120V, por que aunque necesites cables más gruesos que con 230V, las descargas son menores, por eso hay países en donde se usa 120V y solo se reserva 230V para cargas de potencia.
Se me olvidó poner fórmulas:
Para el primer caso, cuando aumenta la corriente al aumentar el voltaje (no es que sea lo normal, pero ocurre a menudo con variaciones de voltaje):
Ley de ohm:
I = V / R
A más voltaje más corriente, a más resistencia menos corriente.
En el segundo caso, cuando baja la corriente al aumentar el voltaje, ley de la potencia:
I = P / V
A más potencia más corriente, a más voltaje menos corriente.
No, no entendiste... Donde leíste que al aumentar el voltaje, ¿baja la intensidad ..? Si la resistencia sigue siendo la misma, al aumentar el voltaje, este empuja con más fuerza a los electrones venciendo la oposición de esa resistencia y... la corriente de electrones (Amperaje) también aumenta.