O que limita a transmissão de eletricidade?
Existem vários fatores-chave que limitam a transmissão de eletricidade, como a distância entre o gerador e o usuário final, a potência da transmissão original, o material usado para transportar a eletricidade e a localização dos transmissores e capacitores. Qualquer um desses fatores pode limitar a força da energia elétrica ao usuário final. Todos esses problemas devem ser cuidadosamente monitorados o tempo todo para garantir a transmissão segura de eletricidade.
Como a energia é transmitida ao longo de um circuito, uma certa porcentagem da energia é perdida. Isso ocorre devido à energia necessária para mover a eletricidade da fonte de geração de energia para o usuário. A taxa de perda é definida na Lei de Joule. Esta lei afirma que a quantidade de energia perdida é proporcional ao valor ao quadrado da tensão atual.
Para garantir a entrega de um nível específico de eletricidade ao usuário final, a eletricidade é transmitida a uma voltagem muito alta. Se a tensão for superior a 2.000 kilovolts, a perda de descarga corona deve ser levada em consideração. A perda de descarga corona é a quantidade de energia perdida através da criação de um campo elétrico ao redor da linha de energia à medida que ela transporta a eletricidade. Essa descarga ocorre naturalmente e é a causa do zumbido emitido pelas linhas de alta tensão. Em média, há uma taxa de perda de energia de 7,2% que pode ser atribuída ao movimento da eletricidade e isso limita a transmissão de eletricidade a longas distâncias.
A eletricidade é transmitida usando um conjunto de cabos de alta tensão para transportar a corrente elétrica da estação de geração de energia para uma série de transformadores. Esses cabos são muito espessos e foram projetados para suportar a alta quantidade de calor gerado pela eletricidade à medida que ela se move através dos cabos. O limiar de calor dos cabos é um fator que limita as taxas de transmissão de eletricidade. À medida que o volume de eletricidade transportada ao longo dos cabos aumenta, a temperatura também aumenta.
As concessionárias de energia normalmente adicionam bancos de capacitores, transformadores de mudança de fase e condutores de fase em locais estratégicos para controlar o fluxo de energia, minimizar a perda de energia e gerenciar os problemas conhecidos que limitam a transmissão de eletricidade. O comprimento dos cabos de energia ininterruptos foi consideravelmente reduzido em um esforço para gerenciar o nível de perda de energia. Essa mudança tem o benefício adicional de incentivar o desenvolvimento de uma rede de energia distribuída. Essa rede reduz o risco de quedas de energia prolongadas em uma grande área se um cabo específico for danificado. A interrupção seria restrita a uma área menor que pode ser atendida por uma linha de distribuição de energia alternativa.
Depois que a energia é recebida em um circuito doméstico, a eletricidade pode ser passada ao longo de cabos de extensão para aumentar o comprimento da transmissão. À medida que a energia é transmitida ao longo do cabo, uma certa porcentagem da energia é perdida. A perda é devido à energia necessária para se deslocar ao longo da distância da fonte de geração de energia até o usuário e limita a transmissão de eletricidade.
Se a tensão da corrente elétrica em um circuito for 110 volts, a corrente elétrica perdida será um fator de 10. Para entender esse conceito, tente o seguinte experimento. Conecte um cabo de alimentação padrão de 30,48 metros e conecte-o a uma lâmpada com uma lâmpada de 100 watts. Se você conectar mais nove cabos de extensão de 30,4 metros entre a lâmpada e a tomada, a distância total que a eletricidade precisaria percorrer é de 304,8 metros. Devido à quantidade de corrente elétrica perdida ao percorrer essa distância, não haveria energia suficiente disponível para acender a lâmpada de 100 watts.