Qual è lo scopo dell'utilizzo di alta tensione e bassa frequenza nell'elettricità?

Scopo dell'Utilizzo di Alta Tensione e Basso Frequenza nei Sistemi Elettrici

Lo scopo principale dell'utilizzo di alta tensione e bassa frequenza nei sistemi elettrici è migliorare l'efficienza di trasmissione e ridurre i costi. Ecco le ragioni specifiche:

1. Alta Tensione

• Riduzione della Corrente: Secondo la legge di Ohm V=IR, aumentando la tensione si può ridurre la corrente. Nelle stesse condizioni di trasmissione di potenza, una tensione più alta significa una corrente più bassa.

• Riduzione delle Perdite in Linea: Le perdite in linea sono proporzionali al quadrato della corrente, cioè Pperdita=I² R. Quindi, riducendo la corrente, si riducono significativamente le perdite in linea.

• Dimensioni Ridotte del Conduttore: Con una corrente ridotta, si possono utilizzare conduttori di dimensioni inferiori, risparmiando materiali e costi.

• Aumento della Distanza di Trasmissione: Una tensione più alta supporta distanze di trasmissione più lunghe perché le perdite in linea e le cadute di tensione sono ridotte.

2. Basso Frequenza

• Riduzione delle Perdite per Correnti Indotte: La bassa frequenza riduce le perdite per correnti indotte. Le perdite per correnti indotte sono proporzionali al quadrato della frequenza, cioè Pcorrente_indotta∝f². Quindi, una bassa frequenza aiuta a ridurre le perdite per correnti indotte nei trasformatori e nei motori.

• Riduzione delle Perdite per Isteresi: La bassa frequenza riduce anche le perdite per isteresi, che sono proporzionali alla frequenza.

• Miglioramento della Stabilità del Sistema: La bassa frequenza contribuisce a migliorare la stabilità dei sistemi elettrici, specialmente nella trasmissione a lunga distanza e nei sistemi ad alta capacità.

Diversi Livelli di Tensione e Frequenza Cambiano la Velocità dell'Elettricità?

La velocità di trasmissione dell'elettricità nei conduttori è determinata dalle proprietà fisiche del conduttore, non direttamente dalla tensione o dalla frequenza. Specificamente:

• Velocità di Trasmissione dell'Elettricità: L'elettricità viaggia nei conduttori a una velocità vicina a quella della luce, circa 299.792 km/s. Questa velocità è solitamente tra il 60% e il 70% della velocità della luce nel mezzo.

• Effetto della Tensione e della Frequenza: La tensione e la frequenza non influenzano direttamente la velocità di trasmissione dell'elettricità. Influenzano principalmente l'entità della corrente, le perdite in linea, le dimensioni dell'equipaggiamento ed l'efficienza.

Riepilogo

• Alta Tensione: Riduce la corrente, diminuisce le perdite in linea, riduce le dimensioni del conduttore, aumenta la distanza di trasmissione.

• Bassa Frequenza: Riduce le perdite per correnti indotte, riduce le perdite per isteresi, migliora la stabilità del sistema.

• Velocità di Trasmissione dell'Elettricità: Non influenzata direttamente dalla tensione e dalla frequenza; determinata principalmente dalle proprietà fisiche del conduttore.

Utilizzando alta tensione e bassa frequenza, i sistemi elettrici possono trasmettere energia elettrica in modo più efficiente ed economico, riducendo le perdite e migliorando la stabilità del sistema.