Divulgación Pérdidas de energía en corrientes alterna

[sliv3r]

Hola, tengo una duda que probablemente sea tonta... .
La energía disipada por efecto joule es:

$E=I^2 R t$

Sé que se utiliza la corriente alterna para disminuir esas pérdidas, pero realmente ¿no se pierde lo mismo? quiero decir, si utilizamos la ley de Ohm para transformar la expresión:

$E=\displaystyle\frac{V^2}{R^2}Rt=\displaystyle\frac{V^2}{R}t=VIt$

Pero dado que $V\propto I$ el resultado es el mismo

Por lo que sigue quedando en función de $V^2$ así que mi pregunta es: ¿dónde está el fallo de mi razonamiento?, porque está claro que en algún sitio estaré fallando.

Bueno eso es todo, gracias por adelantado

[Al2000]

Re: Pérdidas de energía en corrientes alterna

El uso de corriente alterna se prefirió sobre la corriente continua para su uso doméstico e industrial por la facilidad para subir/bajar el voltaje. Esto permite subir el voltaje hasta valores mucho mayores de los generados, transmitir la corriente hasta los centros de consumo y luego bajar el voltaje a niveles útilel/seguros. No es que la corriente alterna produzca menos pérdidas por efecto Joule, es que se pueden disminuir las pérdidas en la transmisión con mayor facilidad.

Un fragmento tomado de la Wikipedia:

Corriente alterna frente a continua
La razón del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. En el caso de la corriente continua la elevación de la tensión se logra conectando dínamos en serie, lo cual no es muy práctico, al contrario en corriente alterna se cuenta con un dispositivo: el transformador, que permite elevar la tensión de una forma eficiente.
La energía eléctrica viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el tiempo. Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía eléctrica depende de la intensidad, podemos, mediante un transformador, elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente. Con esto la misma energía puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas pérdidas por causa del efecto Joule y otros efectos asociados al paso de corriente tales como la histéresis o las corrientes de Foucault. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura.

Saludos,

Al

[sliv3r]

Re: Pérdidas de energía en corrientes alterna

gracias por contestar tan rápido , pero una cosa cuando dices:

es que se pueden disminuir las pérdidas en la transmisión con mayor facilidad

¿a qué pérdidas te refieres exactamente?

[Al2000]

Re: Pérdidas de energía en corrientes alterna

A las pérdidas por calentamiento que mencionas en tu mensaje.

Saludos,

Al

[sliv3r]

Re: Pérdidas de energía en corrientes alterna

Creo que no te estoy entendiendo, a ver dices que el proceso normal de transmisión de corriente en que se sube el voltaje para el transporte y luego se baja a la hora de usarlo, pero entonces si subimos el voltaje a la hora de transmitir la corriente de un sitio a otro, ¿no se pierde mucha energía en el camino?, ¿por qué no simplemente se transmite a bajo voltaje para así reducir las pérdidas? y luego se aumenta para su uso domestico?

De nuevo gracias infinitas por tu paciencia

[Al2000]

Re: Pérdidas de energía en corrientes alterna

Lo primero que tienes que hacer es separar el concepto del voltaje al que se genera la energía, por una parte, y la caida de voltaje en la línea de transmisión, por la otra. El voltaje al cual generas la energía no es importante, lo importante es la caida de tensión a lo largo de la línea y esta será proporcional a la corriente en el circuito.

Pongamos un ejemplo con valores ridículos, pero solo para ilustrar la idea. Si generas una corriente de 1 A a 100 V, tendrás en el generador una potencia disponible de (1 A)(100 V) = 100 W. Suponte que la línea de transmisión tiene una resistencia de 1 $\Omega$. Entonces habrá una caída de tensión de (1 A)(1 $\Omega$) = 1 V y una correspondiente pérdida de energía de (1A)(1 V) = 1 W. Para la ciudad quedará disponible una corriente de 1 A a un voltaje de 99 V, es decir (1 A)(99 V) = 99 W. Tengo 100 W generados, 1 W perdido y 99 W de potencia útil.

Pero si previo a la transmisión de energía subo el voltaje a 100 000 V tendré una corriente de 1 mA para una potencia total disponible de (1 mA)(100 000 V) = 100 W. Por supuesto, la misma potencia... no estamos creando energía de la nada, solo jugando con los factores V e I. Pero ahora la caída de tensión en la línea sera sólo de (1 mA)(1 $\Omega$) = 1 mV para una pérdida de energía de (1 mA)(1 mV) = 1 $\mu$W. Al final de la línea de transmisión dispondría de una corriente de 1 mA a un voltaje de 99 999.999 V, es decir (1 mA)(99 999.999 V) = 99.999 999 W. Ahora puedo bajar el voltaje, subiendo la corriente, para usar esta energía.

Espero que el ejemplo sirva para aclarar el concepto. Fíjate que en cada subida/bajada de voltaje hay una pérdida, pues ningún transformador es 100% eficiente. Y sin embargo el ahorro es tan sustancial que vale la pena afrontar las pérdidas por transformación.

Saludos,

Al