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TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA La generación de energía eléctrica a partir de energía cinética de rotación se efectúa mediante dínamos en el caso de la corriente continua y mediante alternadores en el caso de la alterna. Ambas máquinas son muy similares en su construcción y funcionamiento, por lo que daría lo mismo usar una u otra. Sin embargo, en las centrales eléctricas sólo se usan alternadores debido a las grandes ventajas de la corriente alterna en el transporte de la energía a largas distancias. Esto es debido a la facilidad con la que se puede elevar y reducir el voltaje en la corriente alterna mediante el uso de transformadores sin apenas pérdidas de energía en el proceso. La pérdida de energía eléctrica en forma de calor (efecto Joule) en un cable de resistencia R viene dada por la fórmula E= V*I*t siendo V el voltaje a que está sometida la resistencia, I la intensidad que la recorre y t el tiempo para el cual estemos considerando la energía consumida (evidentemente a más tiempo, más energía consumida). Por otro lado, aplicando la ley de Ohm a los extremos de dicha resistencia tendremos I=V/R y despejando V= I*R. Si sustituimos V en la fórmula de la energía tendremos E =I2*R*t Si en vez de la energía consideramos la potencia consumida (energía consumida en cada unidad de tiempo, P=E/t) tendremos P= I2*R Por tanto, la potencia perdida en la resistencia R será directamente proporcional a R y al cuadrado de la intensidad que la recorre. Por consiguiente, para reducir las pérdidas por calentamiento en el cable que transporta la energía eléctrica desde las centrales eléctricas hasta los lugares de consumo habrá que reducir todo lo posible la resistencia de dicho cable y, sobre todo, la intensidad que transporta. La resistencia depende de lo conductor que sea el material, de su sección y de la longitud. Para los cables se usa aluminio (excelente conductor y ligero) y secciones considerables pero la longitud del cable viene ya establecida por la distancia entre central y lugar de consumo. Una vez tendido el cable no se puede reducir más este factor (resistencia). Pero la intensidad sí que se puede reducir y mucho. Y además influye mucho más cualquier reducción en este factor al estar al cuadrado. En efecto, si deseamos transportar una potencia eléctrica de digamos 10 MW (10.000.000 watios), al ser la potencia igual al voltaje por la intensidad, podremos transportar esa potencia de infinitas maneras variando el voltaje y la intensidad. Por ejemplo, podremos hacerlo de las formas siguientes: 10.000.000W = 1.000 V * 10.000A 10.000.000W = 100.000 V * 100A 10.000.000W = 200.000 V * 50A … Usando 1.000 V y 10.000 A las pérdidas por efecto Joule en un cable de resistencia R sería de P =I2*R = 10.0002 *R = 100.000.000*R Usando 200.000 V y 50 A para transportar los 10 megawatios las pérdidas serían de: P= P =I2*R = 502 *R = 2.500*R Por tanto, elevando el voltaje de 1.000 V a 200.000 V las pérdidas de energía por el camino se reducen ¡¡40.000 veces!! (Pérdidas a 1.000 V/Pérdidas a 200.000 V = 100.000.000*R/2.500*R = 40.000). Cuanto más se aumente el voltaje para su transporte menores serán las pérdidas de energía en el mismo. Estas fórmulas son idénticas en corriente alterna y en continua pero, como ya se ha dicho, en la alterna puede elevarse el voltaje fácilmente mediante transformadores, lo que no puede hacerse en continua. Por esta razón se genera la energía eléctrica en forma de corriente alterna. Otra forma de verlo es la siguiente. Sabemos que la potencia es P=V*I, siendo V el voltaje (energía dada a cada unidad de carga) e I la intensidad (cantidad de cargas que se desplazan por segundo). Cuanta más energía se dé a los electrones (mayor voltaje) menor cantidad de electrones habrá que poner en movimiento (intensidad) para transportar una cantidad de energía determinada cada segundo (potencia). Y cuantos menos electrones haya en movimiento menos choques se producirán y, por tanto, habrá menores pérdidas de energía por calentamiento (efecto Joule).
