Domanda teorica a livello microscopico su tensione/corrente

[Enrico91]

Ho un grandissimo dubbio, sono studente in ingegneria elettrica, per cui mi sto costruendo ancora le basi.
Non riesco a capire un concetto.
Nelle reti usate per la trasmissione di potenza elettrica, la tensione viene innalzata bruscamente e la corrente diminuisce (ipotizzando potenza immessa nella rete finita e costante). Abbassando la tensione la corrente aumenta.
Ma come è possibile questo? Fisicamente parlando, la corrente non è un moto di cariche con potenziale? Come è possibile che aumentando la differenza di potenziale diminuisca la corrente, e diminuendo la differenza di potenziale la corrente aumenti? Non dovrebbe essere al contrario? A prescindere dal fatto del punto di lavoro del carico e retta di carico. Cosa avviene?
Vi prego di risolvere questo mio dubbio, non ci dormo la notte ..

Edit Lele: non aprire thread doppioni! Ne avevi aperto uno uguale nella sezione Fisica Generale:http://www.electroyou.it/phpBB2/viewtopic.php?f=14&t=35844

[Lele_u_biddrazzu]

...Nelle reti usate per la trasmissione di potenza elettrica, la tensione viene innalzata bruscamente e la corrente diminuisce (ipotizzando potenza immessa nella rete finita e costante). Abbassando la tensione la corrente aumenta...

Se la potenza attiva impegnata fosse costante (supponendo invariato il fattore di potenza), all'aumentare della tensione si dovrebbe supporre necessariamente una diminuzione della corrente e viceversa.

... Fisicamente parlando, la corrente non è un moto di cariche con potenziale? Come è possibile che aumentando la differenza di potenziale diminuisca la corrente, e diminuendo la differenza di potenziale la corrente aumenti?...

Come insegna il buon Ohm, tutto dipende dal circuito che si vuole alimentare... all'aumentare della tensione, affinché la corrente diminuisca, il circuito deve opporre una maggiore resistenza a quest'ultima... chiaramente vale il discorso opposto.

Mi auguro di aver interpretato correttamente i tuoi dubbi, nel caso non fosse così non esitare a postare

[g.schgor]

Se su una linea viene richiesta una certa potenza,
è ovvio che la corrente dipende dalla tensione
applicata alla linea stessa (e poiché le perdite
sono legate alla co0rrente è altrettanto ovvia
la convenienza di adottare una tensione elevata)

[Candy]

Dal punto di vista "maccanicistico", ammesso che la potenza utile è una costante: associo alla potenza utile una quantità utile: metri cubi di sabbia per l'impresa x che sta costruendo un edificio: se per spostare la sabbia dalla cava al sito del cantiere uso camion di capacità bassa, (basso potenziale), dovrò usarne molti, (alto flusso, alta corrente). Se invece uso camion ad altissima capienza, (alto potenziale), ne dovrò usare pochi, (basso flusso, bassa corrente).

Il ragionamento che stai facendo tu, viceversa, potrebbe legarsi alla legge di Ohm: su carico a resistenza costante, l'aumento di tensione provoca l'aumento di corrente: ma sono aspetti diversi.

[Enrico91]

candy forse ha centrato il discorso che intendevo io. Quindi è ammissibile il fatto che ogni carica porti con se parte dell'energia? Maggiore ddp, più energia trasportata dalla carica, minore ddp, meno energia viene trasportata? Per cui a ddp bassa per sopperire il bisogno di potenza (attiva) maggior numero di cariche nel tempo?

[francesco51]

Mi sembra che il problema possa essere affrontato schematizzando il sistema con:
- un generatore di tensione alternata
- una linea di trasmissione (prevalentemente reattiva)
- un carico (prevalentemente resistivo)
e con le solite assunzioni: carico lineare, funzioni sinusoidali ...
La tensione v(t) varia in modo sinusoidale, e la corrente i(t) assume un andamente sinusoidale.
La corrente è "in ritardo" rispetto alla tensione, e quindi ci sono dei momenti in cui la tensione sta aumentando mentre la tensione diminuisce. Se non ho capito male, questi sono i momenti "strani" che ha notato Enrico91.
In effetti, la potenza istantanea erogata dal generatore non è costante. La potenza istantanea p(t) è il prodotto della tensione v(t) per la corrente i(t). Poiché tensione e corrente sono sinusoidali, p(t) è costituita da un valore costante al quale è sovrapposta una componente variabile (sinusoidale, con frequenza doppia rispetto a quella di v(t) e i(t)).
La componente variabile della potenza rappresenta la variazione dell'energia associata al campo magnetico generato dalla corrente. Quando la componente variabile è negativa, si hanno i momenti "strani".
Se utilizziamo i valori efficaci di tensione e corrente, il prodotto scalare di V per I fornisce la potenza media P.

[Candy]

candy forse ha centrato il discorso che intendevo io. Quindi è ammissibile il fatto che ogni carica porti con se parte dell'energia? Maggiore ddp, più energia trasportata dalla carica, minore ddp, meno energia viene trasportata? Per cui a ddp bassa per sopperire il bisogno di potenza (attiva) maggior numero di cariche nel tempo?

Ogni carica porta proprio energia, (potenziale), infatti dimensionalmente: . La tensione V è data dal rapporto tra l'energia potenziale accumulata J e la quantità di carica C. Mentre la corrente, dimensionalmente è: . La corrente A è il rapporto tra la quantità di carica C spostata nell'unità di tempo. E quindi, se non sbaglio, dimensionalmente: . Che è poi potenza, ossia energia rapportata all'unità di tempo.

Allora il tuo elettrone elementare diventa un portatore di energia; e, o pochi elettroni portano molta energia, o molti elettroni portano poca energia, ma, nell'unità di tempo, le cose non cambiano se il prodotto finale, resta immutato.

[Enrico91]

Perfetto, grazie mille a tutti. In particolare a te candy che hai risolto il mio dubbio! Non mi era balenata proprio per la testa l'idea della carica portatrice di energia, per cui non mi spiegavo cosa avvenisse. Grazie ancora! :)