何故電機は高電圧の交流で送電されるのか

前書き

私なりの解釈・認識です。あまり真に受けすぎずに…。

高電圧な理由

同じ電力なら送電の際に以下の何れかを選択しなければなりません。

  • 高電圧を低電流で送電
  • 低電圧を高電流で送電
  • 電圧も電流も同じ値

電線にも抵抗が存在します。つまり電力損失です。
抵抗は、低効率×(長さ/断面積)で求まります。
すなわち電子の流れ(電流)を妨げる働きがあります。
送電線は非常に長いためもろにこの影響を受けます。

電流が高いとは1秒間当たりの電子の数が多いことを意味し、高電圧とは突き詰めれば電子1個当たりのエネルギーが大きいことを意味します。

これを加味すると低電圧で高電流であると、電子の数が極端に多いくせにエネルギー量は極端に少なくなるため、電子1個づつが抵抗の影響をもろ受けしてのエネルギー量が0v(かそれに近い値)になってしまいます。

これに対して高電圧で低電流な電力の送電は電力損失が低くなります。電流が低い(電子の数が少ない)ため抵抗の影響を受ける電子の数が少なく、極端に電圧が高いため抵抗の影響を受けたところで0vなどにはなりませんからね。

一言で言えば少数精鋭に越したことはない、といったところでしょうか。

何故直流ではなく、交流なのか

そもそも(コイル系の)発電時に発生する電気は”交流”な上、非常に高電圧です。
電圧が高すぎるため、そのまま一般のご家庭では利用できません。
必ず変圧が必要になります。

直流は変圧が苦手らしく、それでも変電しようとすると変換効率が非常に悪いそうです。
対して交流はトランス(?)で電圧を自由に変えることが可能らしいです。
(詳しくはわかりません!)

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