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4. DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

La energía eléctrica que se produce en las centrales se transporta hasta las zonas habitadas mediante tendidos de cables conductores de alta tensión a lo largo de centenares de kilómetros.
La tension disminuye conforme la electricidad se acerca a los polígonos industriales o núcleos de poblacion, hasta alcanzar niveles de baja tensión. Ya en el interior de las poblaciones, la electricidad se distribuye mediante conductos enterrados.
Las operaciones de bajada y subida de tensión se llevan a cabo en las estaciones transformadoras, que se sitúan a la salida de las centrales, a la entrada de las ciudades y en los nudos de distribucion de la red.

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ESQUEMAS TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN
Transporte y Distribución Energía Eléctrica
TTE Y DISTR. EE

¿POR QUÉ SE ELEVA LA TENSIÓN PARA TRANSPORTAR LA ENERGÍA ELÉCTRICA?
Los cables de la electricidad ofrecen una cierta resistencia al paso de la corriente eléctrica que se hace mayor a medida que aumenta su longitud. Cuando esa corriente es de gran intensidad se pierde mucha energía por el calentamiento de los cables. Para evitarlo se aumenta la tensión a valores muy elevados (100.000 a 400.000 voltios), de forma que se puede reducir la intensidad de corriente manteniendo la misma cantidad de energía transportada. Como la alta tensión es muy peligrosa, se vuelve a bajar en las proximidades de los centros urbanos a valores de 230 y 380 voltios.

ENERGÍA (E)
E=V.I.T

TENSIÓN (V)
INTENSIDAD (I)
TRANSPORTE
ALTA
BAJA
CONSUMO
BAJA
ALTA

transformador.JPGTransformador:
Es el dispositivo que sirve para elevar la tensión de la corriente eléctrica. Está formado por un núcleo de hierro dulce y dos bobinados.
Según vemos en la imagen:
N1 es el número de espiras del bobinado de entrada.
N2 es el número de espiras del bobinado de salida.
V1 es la tensión de entrada.
V2 es la tensión de salida.
B hace referencia a la intensidad del campo magnético.
Al entrar la corriente por la bobina de entrada con tensión V1, esa corriente crea un campo magnético cuyas líneas están representadas en rojo. Las líneas de campo van y vienen por el núcleo del transformador (en azul). La bobina 2 con N2 espiras "recoge" el campo magnético y lo transforma en corriente eléctrica. Como ahora hay más espiras que "recogen campo magnético" la tensión de salida va a ser mayor y por lo tanto, hemos aumentado la tensión desde V1 a V2.
Para un transformador ideal, no tenemos energía perdida y por tanto la Potencia de entrada es igual a la potencia de salida o lo que es lo mismo: P1=P2
Pero como la potencia es el producto de la tensión por la intensidad, tenemos que: V1*I1 = V2*I2
Se puede demostrar también, que el aumento de tensión se debe a que hay más espiras que "cogen" líneas de campo. Expresado en forma matemática: V2 = V1*N2/N1.

¿Por qué subimos la tensión si en las casas sólo nos llega 230 voltios?
Los cables están fabricados de cobre o aluminio. Como metales que son, tienen resistencia y ésta hace que existan pérdidas en forma de calor. A más resistencia, más calor perdido en el cable.
Sabemos que la Energía que se pierde en un cable es: E = P*t
(La potencia calorífica representa el calor producido en un conductor en la unidad de tiempo)

La potencia es P=V*I y por la ley de Ohm V = I*R
Por lo tanto, la energía será: E = V*I/t = I*I*R*t o sea E = I2*R*t
(Efecto Joule: calentamiento de los conductores por el paso de la corriente eléctrica. La ley de Joule establece que la cantidad de calor producida es directamente proporcional a la resistencia R del conductor, al cuadrado de la intensidad de corriente que lo atraviesa y al tiempo t Q = I2*R*t)

De esta fórmula se deduce que la potencia depende de la intensidad que circula por el cable, por tanto tenemos que bajarla para evitar que se pierda mucha energía por en el transporte.
Para bajar la energía manteniendo la potencia que se genera en la central habrá que subir la tensión.
Otro motivo es que para transportar electrones hace falta un conductor. Si hay que transportar muchos electrones, hará falta un conductor que permita el paso de los mismos, osea tenemos que aumentar la sección del mismo, Si la sección es muy grande, los cables tendrían un elevado coste y las torres tendrían que ser mucho más resistentes.

EJERCICIO: relacion I / V