As linhas de transmissão de energia elétrica para distâncias muito longas geralmente operam com altas tensões, algumas vezes atingindo 750 kV . Quais são as vantagens dessas tensões elevadas? Quais as desvantagens?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. O enunciado fala sobre linhas de transmissão de energia elétrica que operam em altíssimas tensões, chegando até 750 kV, para distâncias muito longas. O conteúdo aqui está relacionado à transmissão de energia elétrica e às vantagens e desvantagens de usar altas tensões. Para resolver, vamos precisar entender conceitos como tensão, corrente elétrica, perdas por efeito Joule e considerações práticas na transmissão de energia.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre as vantagens de usar altas tensões na transmissão de energia elétrica.
Quando a tensão aumenta, a corrente necessária para transmitir a mesma quantidade de energia diminui. Isso porque a potência elétrica é dada por:
onde é a tensão e é a corrente. Se aumentarmos , podemos diminuir para manter constante.
Menor corrente significa que as perdas por efeito Joule, que são proporcionais ao quadrado da corrente ( ), também diminuem. Isso torna a transmissão mais eficiente, especialmente em longas distâncias, onde as perdas podem ser significativas.
Além disso, com correntes menores, os cabos podem ser mais finos, reduzindo o custo dos materiais usados nas linhas de transmissão.

Passo 3

Agora, vamos ver as desvantagens de operar com altas tensões.
Primeiramente, as altas tensões exigem equipamentos mais robustos e caros, como isoladores, transformadores e equipamentos de proteção. Isso aumenta o custo inicial da infraestrutura de transmissão.
Outra desvantagem é a maior atenção necessária para a segurança. Tensões elevadas podem ser perigosas para trabalhadores e para o público em geral, exigindo medidas de segurança mais rigorosas.
Além disso, a manutenção de linhas de alta tensão é mais complexa e pode ser mais cara, devido à necessidade de equipamentos especializados e técnicos treinados para lidar com essas condições.

Resposta

Usar altas tensões em linhas de transmissão de energia elétrica para longas distâncias traz vantagens como a redução da corrente elétrica, o que diminui as perdas por efeito Joule e permite cabos mais finos, tornando a transmissão mais eficiente e econômica. Porém, também apresenta desvantagens, incluindo custos maiores em equipamentos e infraestrutura, além de exigências de segurança mais rigorosas e manutenção mais complexa.

Exercícios relacionados

Uma regra prática para determinar a resistência interna de uma fonte consiste em medir a diferença de potencial com o circuito aberto e dividir a voltagem pela corrente elétrica que flui em curto-circuito. Isso está correto? Por quê?
Um fio de cobre de raio R1 e um fio de ferro de raio R2, ambos com mesmo comprimento L, estão sob a mesma diferença de potencial VAB.
c) Considerando que a concentração de elétrons livres, , é a mesma no cobre e no ferro, determine a razão da densidade de deriva dos elétrons nos dois condutores.
velocidade
A intensidade de corrente em um fio é dobrada. O que ocorre com:
(a) a densidade de corrente, (b) a densidade de elétrons de condução, © o tempo médio entre colisões sucessivas, a densidade de elétrons de condução, e ( ) a velocidade de deriva dos elétrons?
Um capacitor de placas paralelas isolado a vácuo, com separação de placas d, tem uma capacitância . Qual será sua capacitância se um isolante de constante dielétrica e espessura for introduzido entre os eletrodos?