¿Por qué el estándar de suministro de electricidad a nuestros hogares es a través de la corriente alterna, y no directo? Por lo que sé, casi todos los dispositivos electrónicos tienen un convertidor de CA »CC porque sus componentes internos utilizan corriente continua.
De Wiki :
Pérdida de transmisión
La ventaja de AC para distribuir energía a una distancia se debe a la facilidad de cambiar voltajes usando un transformador. Disponible eléctrico La potencia es el producto de la corriente x voltaje en la carga. Para una dada cantidad de energía, una baja tensión requiere una mayor corriente y una mayor El voltaje requiere una corriente más baja. Dado que los cables conductores de metal tienen una Resistencia eléctrica casi fija, se desperdiciará algo de energía como calor. en los cables. Esta pérdida de poder viene dada por la primera ley de Joule y es Proporcional al cuadrado de la corriente. Por lo tanto, si el general El poder transmitido es el mismo, y dadas las restricciones de la práctica. Los tamaños de los conductores, las transmisiones de alta corriente y baja tensión sufrirán una Pérdida de potencia mucho mayor que las de baja corriente y alto voltaje. Esta mantiene si DC o AC se utiliza.
La conversión de la alimentación de CC de un voltaje a otro requiere una gran convertidor rotatorio giratorio o conjunto motor-generador, lo cual fue difícil, mantenimiento costoso, ineficiente y requerido, mientras que con AC la El voltaje se puede cambiar con transformadores simples y eficientes que no tienen partes móviles y requieren muy poco mantenimiento. Este fue el Clave para el éxito del sistema de aire acondicionado. Rejillas de transmisión modernas. regularmente use voltajes de CA de hasta 765,000 voltios.
La pérdida de potencia en cualquier elemento resistivo es $$ P = I ^ 2 * R1 $$
La potencia entregada a una carga es $$ P = I * R2 $$
Podemos pensar que R1 es nuestro cable de transmisión y R2 como el dispositivo que recibe alimentación (OK, en realidad la mayoría de los dispositivos no se comportan como resistencias, pero la historia sigue siendo la misma)
1: Por lo tanto, la pérdida (potencia desperdiciada) aumenta con el cuadrado de la corriente, pero la potencia entregada a la carga no aumenta. Esto significa que, para entregar la misma potencia, es mejor usar una corriente baja en un cable de transmisión a un voltaje alto que usar una tensión baja a un nivel alto de corriente.
2: Es muy simple y eficiente usar un transformador para convertir CA de un voltaje a otro. Convertir CC de un voltaje a otro es costoso y complejo.
Agregue todo esto y tiene más sentido transmitir potencia usando CA que CC. Menos poder desperdiciado, desperdiciado poder significa desperdiciado dinero.
También debido a que las corrientes son menores, el tamaño del cable es más pequeño y ligero, lo que significa que el costo de la infraestructura es menor.
La principal ventaja es que es mucho más fácil convertir CA en diferentes combinaciones de voltaje y corriente. Esto era casi imposible con DC cuando surgió el estándar. También las máquinas grandes, como los motores y los generadores que alimentan la red inherentemente producen CA. Esto se puede rectificar con diodos o con algunos tipos de comunicación, pero el resultado seguirá siendo un DC ondulado en el mejor de los casos.
DC tiene ventaja en la transmisión de energía ya que no hay pérdidas capacitivas ni radiativas, y los conductores no sufren el efecto de la piel. El hecho de que la mayoría de las transmisiones, incluso las líneas principales de alta potencia, sean de CA en la actualidad es una prueba de la dificultad de convertir a CC y nuevamente a CA en el otro extremo. La transmisión de CC se usa en algunos lugares hoy, limitada a largas distancias y / o para transferir energía entre dos redes de energía que no están bloqueadas en fase. La mayor eficiencia en la larga distancia compensa el costo de hacer la conversión en cada extremo.
Un ejemplo de una línea de CC de este tipo es el alimentador hidro-Quebec en la red eléctrica de Nueva Inglaterra. Esto se extiende por algo así como 1000 millas desde grandes represas en el norte de Quebec hasta una subestación eléctrica en Ayer Massachusetts, no lejos de mi casa. La facilidad para recibir la alimentación de CC y convertirla para la conexión a la red local no es trivial. Eche un vistazo a 42.5705N, 71.5242W si desea ver la escala. Sin embargo, eso parece ser en general más barato que pagar por las pérdidas de energía y el cable más costoso a más de 1000 millas de línea de transmisión.