電力損失（抵抗損失）について質問です。

電力損失（抵抗損失）について質問です。
抵抗損失はI^2*Rと表され、一般的に電流の二乗に比例するので高電圧の方が電力損失が高いと言われています。しかし、I^2*R＝ワット数なので、結局のところ電力損失は送る電力に比例するのではないかと考えました。
また、送電線が同じである限り抵抗値は所与なので、電圧が上がればそれに伴い電流も増えるはずです。つまり電圧を高くするメリットは電力損失が減ることではなく、一度に送ることのできる電力が増えることなのではないかと考えたのですが、この考えは間違っていますか？

質問者からの補足コメント

• 回答ありがとうございます。
  RI＝Vなので式変形するとU＝VIになりませんか？

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/05/22 18:11

• 回答ありがとうございます。
  線間電圧と一本の送電線の両端間にかかる電圧というのがいまいちよくわかりません。

  No.6の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/05/23 14:43

• たとえば①高電圧②低電圧の場合、以下のはずです。
  
  ①定格出力50W 10V 5A、電線2.5Ωの場合、流れる電流は40W4A
  ②定格出力50W 5V 10A、電線2.5Ωの場合、流れる電流は10W2A
  
  電圧を上げればそれに比例して流れる電流も増えるのではないでしょうか。

    補足日時：2023/05/23 14:48

No.1 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/05/22 18:03

よく読んでないけど間違い。

送電電力は　W=VI 送電損失は U=RI²だから、概略の議論
でWとRが一定で Uを小さくするには、Vを大きく、Iを小さ
くすればよい。

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2023/05/22 18:46

完全に間違っています。

酷い誤りです。

「抵抗損失はI^2*Rと表され、一般的に電流の二乗に比例する」というところまでは合っていますが、その先の文章では「高電圧」というように話を「電圧」にすり替えているからダメなんです。「電流」で説明しなければなりません。

送電線で同じだけの電力を送ろうとすれば、電圧を高くするほど流れる電流は減るため、送電電圧は高くしたほうが送電ロスが減ります。

No.3 回答者： 銀鱗 回答日時： 2023/05/22 18:48

(´・ω・`) ん？

それで合ってるよ。
でもね、電力損失は誘電損失の分も考慮しなきゃいけないの。

No.4 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/05/22 18:49

断ったように概略の議論です。

VIは負荷のR₀に対するもので、I²RのRは負荷までの線路の抵抗
です。

No.5 回答者： puyo3155 回答日時： 2023/05/22 20:44

電力　＝　電流　✕　電圧　ですね。

なので、同じ電力を送るなら、電流と電圧は反比例しますね。

言い換えれば、

・　高電圧で送ると電流は少なくなる。
・　電流が少ないと、抵抗による発熱が減る。

つまりロスがなくなるってことです。

No.6 回答者： rnakamra 回答日時： 2023/05/22 23:48

質問者は高電圧ということの意味を勘違いしていますね。

質問者がV=RIの式を提示して高電圧であればIが大きくなるといっています。

送電の電圧を上げる、というのは上の式のVのことをさしているのではありません。

V=RIの式のVが意味する電圧は送電線の両端にかかる電圧です。

送電の高電圧、というところの電圧は二つの送電線の間の電圧のことであり一本の線の両端にかかる電圧ではないのです。

送電線の線間電圧を上げると、電流を減らすことができます。
電流が減れば、V=RIの式からわかる通り、一本の電線の両端間にかかる電圧は小さくなります。

質問者は線間電圧と一本の送電線の両端間にかかる電圧を混同しているのです。

No.7 回答者： pooh2016 回答日時： 2023/05/23 12:37

送る電力と損失をごっちゃにしていらっしゃるように感じます。

>電圧が上がればそれに伴い電流も増えるはずです。
この言葉の先に「同じ電力を送る場合」とつけてみてください。
「同じ電力を送る場合、電圧が上がればそれに伴い電流は減る」となります。すなわち、電圧を上げれば電流が減り損失が減る。

>送電線が同じである限り抵抗値は所与なので、電圧が上がればそれに伴い
>電流も増えるはずです。
その場合は電流が増え損失も増えますが、それ以上に送る電力が増えます。
損失率は減ることになります。（逆に言うと送電効率が上昇する）

No.8 回答者： rnakamra 回答日時： 2023/05/23 15:45

#6です。

補足に対してですが、やはり勘違いも甚だしい。
あなたは電圧が全て電線にかかると思っているようだがそれはない。

>たとえば①高電圧②低電圧の場合、以下のはずです。

①定格出力50W 10V 5A、電線2.5Ωの場合、流れる電流は40W4A
②定格出力50W 5V 10A、電線2.5Ωの場合、流れる電流は10W2A

この計算において電圧が全て電線にかかっているとして計算していますね。
そんな馬鹿なシステムあるわけない。それは送電線ではなく電熱線だ。

送電において、100Vを需要家に送る場合、最終段のトランスの出力電圧は102Vくらいじゃないの?
途中の電線の電圧降下は1-2V程度ですよ。
送電というのは電力を効率よく需要家に送ることが目的であり、電線での電圧降下は負荷の電圧降下よりも圧倒的に小さいのです。

負荷を無視して送電線の抵抗だけに全ての電圧がかかるという無茶苦茶な計算をすれば違う結果が出て当たり前です。

①定格出力50W 10V 5A、電線2.5Ωの場合
このようなシステムにおいては負荷は50Ωくらいないと使い物にならない。
計算しやすいように負荷を47.5Ωとすると、全体の抵抗値は50Ω、この時流れる電流は0.2Aです。5Aも流せません。

負荷が無い場合？その場合、回路が閉じていないのでそもそも電流は流れません。送電線だけで閉じたループ等あり得ません。必ず負荷があるのです。

ついでに言うと、送電電圧を上げると最終的にトランスで電圧を下げる必要があります。降圧するトランスでは１次側のインピーダンスがかなり大きくなります。このトランスの見た目のインピーダンスで電流は小さくなります。そのため上げた分の電圧以上にトランスの電圧降下が大きくなり、電線での電圧降下が小さくなるのです。
送電電圧を上げると電線での電圧降下は小さくなるのです。

No.9 回答者： puyo3155 回答日時： 2023/05/23 15:58

電圧を上げればそれに比例して流れる電流も増えるのではないでしょうか。

回答読みなよ、人の話聞きなよ。

いい？　同じ電力を送るとき

高電圧　で　低電流で送るか？
低電圧　で　高電流で送るか？

の比較をしているの！！電力とは、電流✕電圧です。

No.10 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/05/23 16:13

全く人の言うことを聞く気が無いのですね。

わざとですか。

つまり、対話、議論が成り立たないということです。