¿Por qué sólo reducimos la corriente para evitar la pérdida de potencia? ¿Por qué no la tensión?

Question

En las líneas de transmisión de energía la corriente se mantiene baja y la tensión alta para reducir las pérdidas de energía. Esto se debe a que $P = I^{2}R$ y $P = VI$ . Para reducir la pérdida de energía tenemos que reducir $I$ desde $P = I^{2}R$ ( $R$ es obviamente una constante). Y para reducir $I$ tenemos que aumentar $V$ porque $P$ debe ser una constante ( $P = VI$ ). Esta es mi pregunta. ¿Por qué no utilizamos la fórmula $P = \frac{V^{2}}{R}$ ? Ahora para reducir $P$ tenemos que reducir $V$ . Y para reducir $V$ tenemos que aumentar $I$ (ya que $P = VI$ ).

Answer 1

De los comentarios, esta otra pregunta/respuesta responde a su pregunta pero voy a añadir un poco más de información.

El movimiento de los electrones en el conductor es lo que provoca la pérdida de energía durante la transmisión, por lo que si se utiliza una corriente alta y un voltaje bajo para la transmisión de energía, se estará maximizando el número de electrones en movimiento y, por tanto, la cantidad de pérdida de energía.

Utilizar un voltaje alto y una corriente baja significa que hay menos electrones en movimiento (aunque se mueven con más fuerza), y estos menos electrones disipan menos energía.

Answer 2

La física que subyace a la pérdida de potencia es la interacción de los electrones que transportan la corriente con el material. Por eso las ecuaciones $P=I^2R$ y $P=V^2/R$ aunque normalmente son equivalentes desde el punto de vista matemático, no lo son desde el punto de vista físico.

Además, se pueden imaginar situaciones en las que hay una tensión finita, pero no hay corriente y, por tanto, no hay pérdida de potencia. En el otro caso, si tenemos una corriente conducida sin tensión (por ejemplo, debido a la inercia, cuando se acelera el conductor), la pérdida de potencia sí se produce.

Por último, en el nivel microscópico el concepto de tensión no es aplicable. En su lugar tenemos: $$w=\mathbf{j}\cdot\mathbf{E}, \mathbf{j}=\sigma\mathbf{E},$$ (donde $\sigma$ puede ser un tensor).

Answer 3

¿Por qué no usamos la fórmula P=RV^2

Esto le da la potencia, no la pérdida de potencia, como se indica en el comentario de Andy Newman. La pérdida de potencia que se quiere minimizar sigue siendo, insustituible, $I^{2}R$ .