Die Wechselspannung wird mithilfe von Transformatoren erhöht oder verringert, und Transformatoren leiten Strom (Spannung mal Strom), nicht Spannung oder Strom.

Wenn ich eine 120-Volt-Heizung mit 1200 Watt habe, werden 10 verbraucht Verstärker. Wenn die lokale Verteilungsspannung des Energieversorgungsunternehmens 12.000 Volt beträgt, wird ein 100: 1-Abwärtstransformator verwendet, um 120 Volt an mich zu liefern. Dieser Transformator verringert den von mir benötigten 10-Ampere-Strom um den Faktor 100: 1, sodass auf der Seite des Transformators nur 0,1 Ampere vorhanden sind und 0,1 Ampere mal 12.000 Volt immer noch 1200 Watt sind. (Echte Transformatoren sind nicht zu 100% effizient, daher muss das Energieversorgungsunternehmen möglicherweise tatsächlich 1250 Watt liefern, anstatt der 1200 Watt, die ein perfekter Transformator benötigen würde.)

120Die Idee ist, dass mit den verschiedenen Spannungen eine andere Last verwendet wird. Als einfaches Beispiel:

• bei 120 V: Eine 120 V / 120 W-Glühbirne hat 120 Ohm (wenn sie heiß ist) und zieht 1 Ampere.
• bei 240 V: eine 240 V / 120 W-Glühbirne ist 480 Ohm (wenn heiß) und zieht 1/2 Ampere.

In beiden Fällen beträgt die Last 120 Watt, aber durch Verdoppeln der Spannung kommen wir mit 1/2 des Stroms davon, Zulassen kleinerer Drähte.

In ähnlicher Weise könnten wir mit 240 V 1 / 2A beginnen, diesen in einen 2: 1-Transformator stecken und 120 V 1 A für die 120 V-Glühbirne herausholen. Für den 240-V-Abschnitt des Getriebes können wir die Drahtgröße aufgrund des geringeren Stroms reduzieren. Skalieren Sie dies jetzt auf 10-kV-Übertragungsleitungen, die in 120-V / 240-V-Hausverkabelung verlaufen.

Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom:

\ $ P = IE \ $

Verdoppeln Sie die Spannung und die Hälfte des Stroms, und die Leistung bleibt gleich. Oder verdoppeln Sie den Strom und die Hälfte der Spannung. Wir können Spannung gegen Strom oder Strom gegen Spannung tauschen und verstoßen nicht gegen das Energieerhaltungsgesetz, da die Leistung gleich bleibt, solange das Produkt \ $ IE \ $ konstant bleibt.

Möglicherweise Dies ist intuitiver, wenn Sie an mechanische Leistung anstatt an elektrische Leistung denken. Kraft ist auch das Produkt von Kraft und Geschwindigkeit:

\ $ P = Fv \ $

Sie können etwas Schweres mit einem Hebel anheben, müssen den Hebel jedoch schneller bewegen, wenn Sie möchten die gleiche Menge an Heben in der gleichen Zeit erreichen. Oder Sie können mit einem Hebel etwas weit bewegen, müssen aber stärker drücken.

Das Ohmsche Gesetz wird nicht verletzt, da ein Transformator auch die Impedanz transformiert, so wie ein Hebel das scheinbare Gewicht von etwas transformieren kann. Die im Wechselstromverteilungssystem verwendeten -Transformatoren sind elektrische Hebel mit einem Nettoeffekt wie dem folgenden:

Durch Anpassen des Windungsverhältnisses von Transformatoren zwischen dem Kraftwerk und der elektrischen Last können wir den Drehpunkt dieses Hebels in beide Richtungen bewegen. Die Isolierung ist billiger als Leiter, daher platzieren wir den Drehpunkt in der Nähe des Kraftwerks, um die Kosten zu minimieren.