交流・電力線・電力損失・オームの法則の使い方？？

「送電線で遠隔地まで電気を送るには、電圧と電流のどちらを大きくすればよいか」という問題です。答えは「電力損失を抑えるために、電圧を大きくする」なのですが、そこの解説に書かれていることに疑問を持ち、質問します。
電力損失は、電線の抵抗をrとするとI^2rになる、とどこの参考書にも書かれていますが、ここでオームの法則を使ってV^2/r とすると逆に電圧は小さくしないといけなくなりますが、なぜこのように考えると間違いなのでしょうか？ここではオームの法則が使えないなら、その理由を教えて下さい。

No.2 ベストアンサー 回答者： mukaiyama 回答日時： 2019/07/28 11:01

＞電力損失は、電線の抵抗をrとするとI^2rになる…

だから

＞答えは「電力損失を抑えるために、電圧を大きくする」なの…

は不完全で、正しくは
「電力損失を抑えるために、電流を小さくする」
です。

結果として、送信電力が一定である以上は、
「電圧が大きくなる」
となります。

＞ここでオームの法則を使ってV^2/r とすると逆に電圧は小さく…

「V^2/r 」は何を計算していますか。

P = V・I
に
I = V / R
を代入しただけで、表しているのは送信電力です。
線路途中での電力損失ではありません。

この回答へのお礼

こんにちは。お早いご回答、ありがとうございます。自分で式の意味がわかっていなくて、恥ずかしいです。もっときちんと考えるようにします。ありがとうございました。

お礼日時：2019/07/28 11:11

No.1 回答者： lv4u 回答日時： 2019/07/28 10:51

損失の式をに出てくる「V^2/r」のVってのは、送電線での電圧降下の電圧で、送電電圧のことではありません。

電線間の電圧差が同じなら、高電圧で送るほうが、大電力が送れますからね。

ちなみに、直流派のエジソンのシステムは、数百メータ離れた場所になると、電球を光らせるくらいしかパワーが無かった。電圧は１１０Ｖ前後だったらしい。
交流派のニコラ・テスラは、数十キロ以上も離れた場所に、大きなモータなどを回せる電力を送ることが可能だった。電圧は、エジソンに比較して、はるかに高かったはず。（数万ボルト？）

で、ナイアガラ発電所の方式は、テスラの交流方式が採用された。
まあ、この両者の戦いは、弓矢と鉄砲くらいの技術差があったから、当然の結果でしたね。

この回答へのお礼

こんにちは。お早いご回答、ありがとうございます。Vの正体がよくわかりました。今私たちが家で大量の電気を使えるのは、テスラさんのおかげなんですね！

お礼日時：2019/07/28 11:09