¿Por qué los Estados Unidos utilizan 110V y el Reino Unido 230-240V? ¿Cuáles son las ventajas? Explícame con un cálculo. ¿Por qué utilizan diferentes frecuencias como 50Hz, 60Hz? ¿Cuál es la razón?
No debería sorprenderle que utilicen diferentes voltajes y frecuencias, sino que debería sorprenderle que sólo haya dos grandes estándares de voltaje/frecuencia.
Cuando se introdujo la electricidad, cada productor suministraba un voltaje y una frecuencia diferentes (o incluso corriente continua en lugar de alterna). Poco a poco, los productores se fusionaron, los gobiernos establecieron normas y la presión del mercado exigió que los aparatos pudieran utilizarse en todas partes. Esto ha llevado a la situación actual, en la que la presión por una norma mundial se ve contrarrestada por los intereses invertidos.
Para la misma cantidad de energía, 110V requiere más corriente, por lo que los cables son más gruesos. Los 230V requieren un mejor aislamiento. En algunas situaciones raras, 220V puede ser más peligroso al tacto.
No creo que 50 o 60 Hz supongan una diferencia significativa. (Un núcleo de hierro para un transformador podría ser un poco más pequeño a 60 Hz. Pero los núcleos de hierro son taaaan del siglo pasado...)
Sobre la seguridad una vez hice un poco de matemáticas y parecía que 110V frente a 230V es la diferencia entre la vida y la muerte.
En algunas circunstancias podría. En otras circunstancias podría significar la diferencia entre la muerte y la muerte.
Sí, por supuesto, si muerdes un cable de 50V mientras tienes los pies en el agua no tienes ninguna posibilidad, pero si lo recuerdo bien hacer algunas suposiciones "de la vida real, común" llevar a lo que he dicho.
Es difícil ser definitivo. Pero antes de que se generalizara la distribución de corriente alterna, hubo una dura batalla en Estados Unidos entre Edison y Westinghouse sobre la distribución de energía de CC frente a la de CA .
El sistema de CC de Edison utilizaba +110V, 0V y -110V . Edison llevó a cabo una campaña para presentar la CA como peligrosa, llegando incluso a introducir una silla eléctrica alimentada por CA como dispositivo de ejecución, demostrando así el "peligro de la CA". Una vez que la CA fue ampliamente aceptada como superior a la CC para la distribución de energía, los 110V se convirtieron en el estándar para la distribución de CA, presumiblemente porque utilizaba el nivel de voltaje "más seguro" del sistema de CC.
Después de que las lámparas de filamento metálico fueran viables, Los 220V se convirtieron en algo común en Europa debido a los menores costes de distribución .
En cuanto a 50Hz frente a 60Hz bueno eso es sólo el sistema métrico .
50 vs. 60Hz no es en realidad una cuestión de sistema métrico, sino una elección para poder multiplicar/dividir fácilmente la frecuencia de la red en o fuera de los relojes. 60Hz se divide mucho más fácil mecánicamente ya que tiene muchos divisores.
Podría ser una razón, pero citando a escuela-para-campeones.com/ciencia/ "Con el respaldo de la compañía Westinghouse, el sistema de corriente alterna de Tesla se convirtió en el estándar en Estados Unidos. Mientras tanto, la empresa alemana AEG comenzó a generar electricidad y se convirtió en un virtual monopolio en Europa. Decidieron utilizar 50Hz en lugar de 60Hz para adaptarse mejor a sus normas métricas"
En realidad, las lámparas incandescentes originales de Edison eran nominalmente de 100 voltios. Se eligió 110 como tensión de distribución para tener en cuenta las caídas de la línea (un problema importante en los primeros sistemas de alimentación de corriente continua como los que construyó Edison).
La misma razón por la que seguimos pavimentando carreteras que rodean edificios derribados hace medio siglo.
Históricamente alguien, o algún grupo, eligió un número en cada país, otros siguieron su ejemplo, y se convirtió en "un estándar". Ahora nos quedamos con ellos.
Cada uno tiene sus ventajas y desventajas. Se pueden discutir eternamente.
La cuestión de los 110V es simplemente que, una vez que Tesla y Westinghouse demostraron que la transmisión de CA a larga distancia era factible, la cuestión número uno que impulsó la proliferación de la electrificación fue la iluminación en las casas, sustituyendo a la iluminación de gas y petróleo que era un gran peligro de incendio de la época. Las lámparas de Edison eran de 100V, pero a una lámpara no le importa si recibe CA o CC. Así que nuestro sistema de distribución de CA, A NIVEL RESIDENCIAL, fue diseñado para aprovechar la base instalada existente y la disponibilidad de inventario de las lámparas de Edison. Luego, cuando empezaron a proliferar los aparatos personales, se diseñaron para aprovechar los circuitos de iluminación de 110VAC que ya se utilizaban en las casas y el concepto se cimentó en nuestra cultura hasta el punto de no tener vuelta atrás.
El tema de los 50/60Hz es diferente y no es "métrico" en absoluto (¿qué tiene de métrico el número 50?). A pesar de que Westinghouse/Tesla la han defendido, la corriente alterna sólo despegó realmente aquí cuando Edison se rindió ante lo inevitable. Edison, a pesar de haber invertido en AEG cuando Europa empezó a electrificarse, era reacio a permitir un sistema en el que los europeos pudieran entrar en nuestro mercado vendiendo productos eléctricos aquí. Así que, tras experimentar también con diferentes frecuencias (40Hz fue la primera gran instalación industrial, en la Folsom Power House de California), Edison y Steinmetz se decantaron por los 60Hz, en parte por el problema del parpadeo, y también porque haría incompatibles los equipos europeos. Lo quería todo para él... que es la misma motivación que le llevó a desacreditar la distribución de corriente alterna en primer lugar. Quería la corriente continua porque poseía los derechos de patente en Estados Unidos de su dinamo de corriente continua (aunque en realidad compró la primera, como prueba de concepto, a Werner von Siemens. Sí, ESE Siemens... Siemens no la había patentado en Estados Unidos). Así que si la corriente continua hubiera ganado, habríamos tenido dínamos de corriente continua de Edison cada 5 millas más o menos. Sólo los ricos podrían permitírselo, y todos ellos estarían pagando a Edison por el privilegio. El igualitarismo de Tesla arruinó su visión.
Aprendimos que se trataba de recursos. Europa tenía hierro en abundancia y le faltaba cobre, de ahí los 50 Hz. Mientras que (erróneamente) América, y en particular Pensilvania, tenía un excedente de cobre, de ahí los 60Hz. 110v, 60Hz tiene una pérdida de distribución 4 veces mayor que la de 220V (pérdida de potencia = I al cuadrado R). Por eso el cable americano es mucho más grueso y la distribución aérea (no subterránea) da un espectáculo tan grande cuando un transformador montado en un poste sube. Además, las luces parpadean al doble de la frecuencia de la corriente alterna, un destello en el medio ciclo positivo y otro en el medio ciclo negativo, no a la frecuencia de suministro
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En EE.UU. también se utilizan 230-240 VAC. La única diferencia es que nosotros la conectamos a tierra en el centro, creando fases "divididas", reduciendo el pico de tensión respecto a tierra y facilitando la conexión de cargas de baja potencia. Pero las cargas de alta potencia (estufas, calentadores de agua, secadoras de ropa, etc.) funcionan con toda la tensión, lo que reduce la corriente necesaria.
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@Raggles El coche choca con el poste y puede haber un cable de 7,2kV en la calle. El árbol cae sobre la línea y ahí vamos - pequeño desastre. Para mi eso es un poco tonto. Aqui donde vivo tenemos lineas de 15 o 30kV tambien, pero en mi ciudad - solo hay pocas lineas como esta, estan lejos de las carreteras, arboles etc.
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Se puede mencionar que no sólo el Reino Unido, sino la mayoría (¿todos?) de los países de Europa utilizan 220-240V/50-60Hz.
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En toda Europa se utilizan 230 V, pero sólo a 50 Hz y no a 60 Hz.