Ingegneria elettrica: Qual è più efficiente usare 220 V o 110 V?

In generale, 220 volt sarà più efficiente.

A causa della tensione relativamente bassa (<1000V) e della frequenza (50/60 Hz), possiamo trascurare le perdite acustiche, coronali e di radiofrequenza.

Le perdite principali provengono dalla resistenza. Una tensione più alta significa che è necessaria una corrente più bassa per trasmettere la stessa quantità di potenza. Su fili lunghi, questo significa minori perdite. Questa è in realtà la ragione principale per cui le linee elettriche hanno una tensione molto più alta, e poi diminuiscono quando arrivano a casa tua. Questo significa anche che è necessario meno rame nei fili di casa tua.

La differenza di tensione cambia anche il modo in cui sono progettati molti apparecchi. I dispositivi con motori spesso usano avvolgimenti di campo. Una tensione più alta significa meno corrente e fili più sottili. Fili più sottili e meno corrente significa che sono necessari più giri di filo per generare lo stesso campo magnetico. Tutto questo spesso permette di avere perdite resistive leggermente inferiori. Il compromesso è che, poiché i fili hanno bisogno di isolamento, più avvolgimenti significa che il motore è leggermente più grande. Questo non è generalmente un problema per gli elettrodomestici.

L'efficienza non è una grande preoccupazione per i produttori di elettrodomestici. Negli Stati Uniti si usano 120 volt perché è più sicuro. Un voltaggio più basso significa un minor rischio di arco elettrico e di elettrocuzione. L'aspetto negativo è che gli elettrodomestici ad alta potenza come un'asciugatrice richiederebbero troppa corrente a 120 volt, quindi 240 volt sono ancora necessari.