Comment est-il possible davoir une haute tension et un faible courant? Cela semble contredire la relation entre le courant et la tension dans E = IR

Vous « confondez » haute tension « avec » perte haute tension « . La loi dOhm régit la perte de tension à travers une résistance pour un courant donné qui la traverse. Comme le courant est faible, la perte de tension est en conséquence faible.

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• Et par  » perte de tension « , vous voulez dire  » tension aux bornes du composant « .
• Eh bien, si cette ‘ est vraie (cest-à-dire, la loi ohm ‘ régissant la perte de tension) , cela a beaucoup plus de sens pour moi maintenant. Cependant, cela crée une autre question. En ce qui concerne les règles du forum, suis-je censé créer une nouvelle question ou simplement la poser dans le cadre de ce fil de discussion?
• Les nouvelles questions devraient avoir une nouvelle question ouverte, mais si elle est liée à une autre question, alors un lien vers cette question connexe est acceptable.

Vous êtes confus au sujet de la charge du consommateur et de la résistance de les câbles.

Le fait est que la puissance est le produit de la tension et du courant. Pour transmettre la même puissance à une charge de consommation, vous pouvez augmenter la tension et diminuer le courant.

Si la lumière de votre maison a besoin de 100W, disons 10A à 10V, cela peut être transféré directement de la centrale électrique .

Disons que le câble entre votre maison et lusine a 10 Ohm. Si vous descendez 10A de lusine, linstallation doit fournir 110V: à 10A, une chute de tension de 100V se produit sur le câble, plus le 10V dont vous avez besoin. Cela signifie que vous consommez 100W tandis que le câble gaspille 1000W.

Maintenant, disons que votre maison reçoit 1000V.

Bien sûr , vous avez besoin dun transformateur pour convertir la tension délivrée en tension nécessaire à la lumière!

Le courant consommé par linstallation nest plus que de 0,1A.

La tension La chute sur le câble nest plus que de 1 V, ce qui signifie une perte de 0,1 W pour alimenter votre lumière de 100 W. Cest bien mieux.

Le point est lutilisation du transformateur qui permet de convertir les tensions et les courants tout en maintenant la puissance:

$$ U_1 \ cdot I_1 = U_2 \ cdot I_2 = const. $$

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• Je suppose que ‘ jai juste du mal à conceptualiser la tension comme énergie potentielle.
• Non, ce ‘ nest pas le point (et même physiquement incorrect).Cest vraiment power = U*I, le fait que des courants élevés dans un câble provoquent une chute de tension / perte de puissance élevée et que vous ayez besoin de transformateurs.
• Je pense que ‘ est ma faute si vous me comprenez mal. Je n ‘ pas à la recherche des avantages de la haute tension et du faible courant pour les lignes électriques. Jai déjà compris cela. Je cherchais comment il est possible de créer la pression (tension) sans faire augmenter la vitesse (courant) des électrons (et ainsi faire surchauffer et fondre les fils). Si vous dites que considérer la tension comme une énergie potentielle est une erreur, vous ‘ allez à lencontre dune tradition didactique de grande envergure (car cette analogie est souvent faite), mais je ‘ Je suis vraiment intéressé à entendre pourquoi vous dites que ce nest pas correct.
• @MountainScott en augmentant la résistance (à lextrémité du câble, pas la résistance du câble lui-même qui gaspillerait de lénergie)

Un mot: Résistance . Rappelez-vous que la tension est calculée en multipliant le courant par la résistance. Vous pouvez avoir une différence de potentiel élevée (qui correspond à la tension) et un faible courant , simplement en ayant une résistance élevée en place pour bloquer ce courant.

Pensez-y comme un tuyau deau allumé à plein régime, avec un pistolet à tuyau attaché à lextrémité. Le pistolet à tuyau agit comme une résistance variable contrôlée par lutilisateur, donc même sil y a une énergie potentielle élevée dans le tuyau (leau voulant sécouler), la résistance est si grande que peu ou pas deau sécoule. Lorsque lutilisateur appuie sur le déclencheur, la résistance diminue jusquà ce que leau coule de plus en plus.

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• Il semble que si les transformateurs créent plus de résistance (ou dimpédance, je suppose) , que cela entraînerait une diminution à la fois de la tension ET du courant (rendant la sortie inutile) … est-ce que le courant est déjà relativement élevé et le  » haute tension / faible courant  » la relation dans les lignes électriques est-elle également relative?

Votre confusion vient du fait que vous «oubliez la résistance du récepteur». Fondamentalement, cela ressemble à ceci:

power plant -> wire -> receiver -> return wire -> power plant 

La tension dans le fil ( ou centrale électrique) est élevée et les résistances des fils a re faible, donc vous pensez que le courant devrait être élevé. Daccord, mais considérez maintenant que le récepteur a une résistance très élevée. Cest ce qui rend le courant dans ce circuit faible.

Vous avez donc une tension élevée et un courant faible en raison de la résistance élevée du récepteur entre les fils. Cest totalement conforme à la loi dOhm: \ $ I = U / R \ $ et R est très grand, donc je suis petit.

Dans ce scénario simplifié, si nous augmentons la tension de la centrale, nous devons également augmenter la résistance du récepteur, si nous voulons maintenir la puissance du récepteur constante.

En réalité, les récepteurs fonctionnent derrière des transformateurs qui convertissent la haute tension en basse (constante par exemple 230V en Europe) .Donc, dans le scénario ci-dessus, lorsque nous augmentons la tension dans la centrale, il suffit de changer les transformateurs (leur résistance) – pas besoin changer la résistance du récepteur. Tout cela est transparent pour lutilisateur final.

Ceci explique comment il est possible davoir une haute tension et un courant faible. Et pourquoi est-ce mieux?

Rappelez-vous la formule pour puissance par rapport à la résistance et au courant – il « s \ $ P = I ^ 2 * R \ $. Si vous avez un fil qui a une résistance constante R, et que vous réduisez ensuite le courant 2 fois (en augmentant la tension 2 fois), la puissance perdue dans ce fil diminue 4 fois. Cest pourquoi il est bon davoir une haute tension.

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• Ce nest pas un expert, mais cest comme si cétait la réponse directe à la question

Le système de distribution électrique utilise des transformateurs pour augmenter ou diminuer la tension.

Les transformateurs gèrent la puissance (tension multipliée par le courant). La puissance injectée dans un transformateur sera égale à la puissance prélevée sur le transformateur (en négligeant les petites pertes) afin que nous puissions calculer la tension et le courant de chaque côté du transformateur en utilisant la formule

Vin x Iin = Vout x Iout

En utilisant cette formule, vous pouvez voir que si la tension dentrée est 10 fois la tension de sortie, le courant dentrée doit être 1/10 du courant de sortie.

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• Au risque dajouter de la confusion, je ‘ vais ajouter quelques informations supplémentaires: Un transformateur est aussi un convertisseur dimpédance. Limpédance de la source ou de la charge augmente ou diminue à travers un transformateur dans le même sens que la tension augmente ou diminue, mais le rapport dimpédance est au carré tandis que les rapports de tension et de courant sont  » droite « , par rapport au rapport de rotation.Branchez-le dans la loi dOhm ‘ pour voir quil compense exactement le changement de tension dans un sens et le courant changeant dans le sens opposé pour maintenir la puissance égale.
• Le résultat de tout cela est que votre maison, lorsque  » vu  » par les lignes de distribution à haute tension à travers une marche- vers le bas du transformateur, semble avoir une impédance beaucoup plus élevée quelle ne le fait réellement, et ‘ est cette impédance plus élevée qui entre en Ohm pour la ligne de distribution. Donc, tension plus élevée, courant plus faible.

Eh bien, nous les appelons « lignes électriques » pour un raison … ce que nous transmettons est la PUISSANCE. Et puisque \ $ P = VI \ $, nous pouvons transmettre la même quantité de puissance à \ $ 10 000 \ $ volts en utilisant un courant de \ $ 0,1 \ $ ampères, ou à \ $ 100 \ $ volts et \ $ 10 \ $ ampères. ((\ $ 10,000 \ text {V} \ times 0,1 \ text {A} = 1000 \ text {Watts} \ $) équivaut à (\ $ 100 \ text {V} \ times 10 \ text {A} = 1000 \ text {Watts} \ $)).

Ainsi, une centrale électrique peut transmettre la même quantité dénergie (\ $ 1000 \ $ Watts dans cet exemple) en utilisant \ $ 10 000 \ $ Volts et juste un dixième dampère, ou \ $ 100 \ $ Volts à \ $ 10 \ $ Ampères. Quest-ce qui motive leur décision, alors? De largent. La relation \ $ V = IR \ $ que vous avez mentionnée détermine la chute de tension entre les câbles qui transmettent la puissance. Naturellement, ces câbles sont conçus avec une résistance aussi faible que possible, mais cette résistance ne peut pas être éliminée. Rappelez-vous que \ $ P = VI \ $, donc une chute de tension entraîne une baisse de puissance. Toute perte de puissance le long des lignes de transmission est un gaspillage et la compagnie délectricité perd de largent.

Notez également que lorsque nous combinons ces deux équations, nous pouvons écrire léquation de puissance comme \ $ P = I ^ 2R \ $. Ceci illustre que la perte de puissance est proportionnelle au CARRÉ de courant pour une résistance définie. Donc, si la compagnie délectricité peut réduire le courant en augmentant la tension, lavantage de cette réduction est au carré. Dans cet exemple, la diminution du courant dun facteur de \ $ 100 \ $ (de \ $ 10 \ $ Amps à \ $ 0,1 \ $ Amps) réduit la perte de puissance dun facteur de \ $ 10 000 \ $.

Une façon de le regarder est de demander ce qui se trouve à lautre bout de la ligne électrique: un client. Le client ne le fait pas. acheter du courant ou de la tension il / elle achète de la puissance (watts). Ainsi, si un fournisseur délectricité fournit une quantité dénergie donnée, il peut utiliser des fils plus fins en augmentant la tension et en abaissant le courant pour une quantité dénergie donnée.

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• La question demande comment ‘ est possible, pas pourquoi ‘ est fait.

Vous dites: « cest-à-dire quune augmentation de la tension entraîne une augmentation du courant si la résistance reste la même ». Cest correct sauf que les circuits à tension plus élevée utilisent des résistances de charge plus élevées pour une puissance donnée.

Par exemple, une ampoule de 120 W, 120 V attirerait 1 A. (I = P / V = 120/120 = 1. ) Sa résistance (lorsquelle est chaude) serait de 120Ω. (R = V / I = 120/1 = 120.)

^{simuler ce circuit – Schéma créé à laide de CircuitLab}

Une ampoule de 120 W, 12 V consomme 10 A (I = P / V = 120/12 = 10). Sa résistance (lorsquelle est chaude) serait de 1,2 Ω (R = V / I = 12/10 = 1,2). Notez que la baisse de tension dun facteur 10 nécessite que le courant augmente dun facteur 10 pour donner la même Notez également que la résistance a diminué de 10² = 100!

Comme votre instinct vous la dit, si vous augmentez la tension sans augmenter la résistance, le courant augmentera.

Si P = IV cela voudrait dire que si V augmente, je devrais diminuer. Par exemple: si P = 12 an V = 3 alors je devrais être 4. Mais si vous augmentez V – vous descendez I par exemple: si V devenait 8 alors je deviendrais 1.5. Un courant faible est nécessaire car moins dénergie est perdue. Imaginez que les électrons dans le câble étaient des acheteurs et que le lénergie quils transportaient était de largent. Imaginez maintenant une file de 100 acheteurs qui se précipitent hors dun immeuble avec chacun 15 $ mais doivent tous passer par une ruelle (la ruelle étant le câble) et chaque fois quils se heurtent, ils perdent 1 $ (énergie perdu sous forme dénergie thermique). Imaginez maintenant ce que ce serait sil ny avait que 10 personnes transportant 150 $ et combien elles perdraient moins.

En réponse directe au message original, il me semble que vous avez tous trop compliqué la réponse à sa question est vraiment. Bien que les informations que vous avez fournies soient intéressantes à inclure, la question semble sans réponse. E = IR Votre compréhension quune augmentation de la tension devrait entraîner une augmentation du courant est correcte – remplacez une batterie 3v dans un circuit simple pour un 9v et vous avez également augmenté le courant 3x.

Haute tension / faible courant et vice versa est une TRANSFORMATION de ce qui est DÉJÀ là – vous néchangez pas une batterie (ou une source de tension) avec une autre. Un transformateur fonctionne à cause de la loi du watt: la puissance est constante (la résistance est constante dans la loi de lohm) et la puissance est le courant x tension, ou « P = EI »

Un changement de tension est un inverse changement de courant, et vice versa, là où lénergie est conservée.

Il me semble que vous êtes en cours de conceptualisation problèmes, que je traiterai dans ma réponse.

Il est vrai que le (1) E = IR est une formule universelle. Cependant, vous devez comprendre quil peut également être exprimé comme (2) R = E / I, et (3) I = E / R.

En utilisant form (2), je montrerai votre compréhension de la formule. Si vous augmentez la tension 10 fois (10E), afin de conserver la même résistance (inchangée), le courant devra également augmenter 10 fois R = E / I = 10E / 10I. Cependant, je peux également augmenter la tension et maintenir le courant le même en augmentant la résistance 10 fois I = E / R = 10E / 10R. Donc , avec form (3), je suis en mesure de montrer que il est possible daugmenter la tension (10E) sans avoir à augmenter le courant (maintenir le courant « bas » (I)) .

Il semble quil y ait jusquà présent trois réponses générales à cette question. Pour résumer:

1. Les transformateurs sont magiques. Une fois que vous avez introduit les transformateurs, V = IR ne sapplique plus, il est donc normal davoir une tension élevée et un courant faible car le système nest plus ohmique. Le système obéit cependant à léquation du transformateur,

$$ V_1 \ times I_1 = V_2 \ times I_2 = \ text {constant} $$

2. La centrale électrique – ligne électrique – système récepteur peut être modélisé essentiellement comme un circuit à résistance unique (où centrale électrique = batterie, lignes électriques = fils et récepteur = résistance unique). Ainsi, cest la résistance du récepteur qui compte, et parce que cette résistance a tendance à être élevée dans tout le système obéit à la loi dOhm: la haute tension et la haute résistance donnent un faible courant

3. Il ya ici une mauvaise interprétation fondamentale de la loi dOhm. La loi de V en Ohm nest pas la valeur de la tension dans le système, cest la chute de tension à travers une résistance ou un élément de circuit particulier. Une manière moins bâclée décrire la loi dOhm pourrait être \ $ \ bigtriangleup V = IR \ $. Ainsi, les lignes électriques obéissent à la loi dOhm, et la confusion vient du fait que nous sommes bâclés dans notre langage. Donc, une ligne électrique haute tension peut avoir une tension de 110kV au début (par rapport à la terre) et de 110kV – 2V à la fin, ce qui donne une chute de tension de \ $ \ bigtriangleup V = 2V \ $ sur la longueur de la ligne électrique. La ligne électrique a une résistivité assez faible, de sorte que la résistance totale est faible, et donc une faible chute de tension et une faible résistance donnent un faible courant, conformément à la loi dOhm. De cette façon, il est tout à fait normal d’avoir des valeurs de tension élevées et un courant faible dans les lignes électriques.

De ces trois explications, je suis enclin à croire la troisième . Le premier nest quune reformulation de léquation et ne nous donne aucune information supplémentaire sur le mécanisme physique ou la logique de la situation. La seconde est possible, mais semble trop compliquée par le fait quil existe en fait de nombreux récepteurs alimentés par des lignes électriques, donc il devrait vraiment être modélisé comme un circuit beaucoup plus complexe. Le troisième nous permet de garder la loi dOhm intacte tout en la comparant aux autres équations pertinentes.

Cela dit, il sagit dun modèle simplifié de ce qui se passe en ignorant les effets plus compliqués dus au courant alternatif au lieu du courant continu.

Vous pouvez également avoir une tension élevée et un courant nul si vous débranchez simplement le circuit.