1. Resistenza:
* joule riscaldamento (perdite I²R): Quando l'elettricità scorre attraverso i conduttori, un po 'di energia viene persa come calore a causa della resistenza dei fili. Ciò è descritto dalla legge di Joule, che afferma che il calore generato è proporzionale al quadrato della corrente (i) e alla resistenza (R) del filo.
* Fattori che influenzano la resistenza: La resistenza di un filo dipende dalla sua lunghezza, area trasversale e dal materiale di cui è fatto. I fili più lunghi e i fili più sottili hanno una maggiore resistenza, portando a una maggiore perdita di energia.
* Riduzione al minimo della resistenza: Per ridurre le perdite di resistenza, le compagnie elettriche utilizzano:
* Trasmissione ad alta tensione: Una tensione più alta riduce la corrente per una determinata potenza, riducendo al minimo le perdite I²R. Questo è il motivo per cui l'elettricità viene trasmessa a tensioni molto elevate (centinaia di kilovolt).
* Conduttori spessi: L'uso di fili spessi (con una sezione trasversale più grande) riduce la resistenza.
* Materiali con bassa resistività: L'uso di materiali come rame e alluminio con bassa resistività elettrica riduce al minimo la resistenza.
2. Perdita:
* scarica corona: A tensioni molto elevate, può verificarsi un fenomeno chiamato scarico corona. Ciò comporta la ionizzazione dell'aria che circonda i conduttori, portando alla perdita di energia come calore e luce.
* Imperfezioni isolante: Le imperfezioni negli isolanti (materiali che separano i conduttori) possono portare a correnti di perdita, con conseguente perdita di energia.
* Riduzione al minimo delle perdite:
* Design attento del conduttore: L'uso di speciali forme di conduttore e rivestimenti può ridurre al minimo lo scarico della corona.
* Isolanti di alta qualità: L'uso di isolanti di alta qualità con difetti minimi riduce la perdita.
Altri fattori:
* Campi magnetici: La corrente alternata (AC) crea campi magnetici fluttuanti, che possono indurre correnti nei conduttori vicini (come le linee elettriche), portando alla perdita di energia.
* Fattore di potenza: Un scarso fattore di potenza (una misura di come viene utilizzata un'energia elettrica in modo efficiente) può portare ad un aumento delle perdite.
Impatto complessivo:
Le perdite di energia durante la trasmissione possono essere significative, specialmente per lunghe distanze. Queste perdite rappresentano energia sprecata, che è sia indesiderabile economicamente che ecologica. Pertanto, le società elettriche investono continuamente in tecnologie e strategie per ridurre al minimo queste perdite e migliorare l'efficienza della trasmissione.
