¿Por qué las herramientas más potentes utilizan mayor voltaje?

AFAIK, cada uno de los principales fabricantes mundiales de herramientas eléctricas inalámbricas produce varias "líneas de productos" de herramientas eléctricas inalámbricas con diferentes voltajes. Por ejemplo, Bosch actualmente produce herramientas con baterías de iones de litio con salida de 10,7 V, 14,4 V, 18 V y 36 V y cuanto mayor es el voltaje, más potente es una herramienta.

Ahora, esas herramientas funcionan con baterías que se ensamblan a partir de celdas con un voltaje más bajo (algo así como 3,7 voltios para las celdas de iones de litio, supongo) y las celdas están conectadas en secuencia hasta que se alcanza el voltaje objetivo.

En su lugar, podrían conectar células en paralelo. Tendrían el mismo voltaje, pero una corriente más alta y eso nuevamente produciría una mayor potencia.

¿Por qué eligen mayor voltaje sobre el mismo voltaje y mayor corriente para obtener mayor potencia en las herramientas eléctricas?

Matt ya explicó que usando un voltaje más alto tendrá una corriente más baja para la misma potencia . Esto significa cables más delgados y menos pesados , lo que significa ahorros (el cobre es costoso). Es posible que deba prestar atención a un mejor aislamiento , pero eso no supera la ventaja mencionada.

También es mucho más fácil colocar celdas en serie que en paralelo . Cuando se colocan en paralelo, los voltajes deben ser exactamente iguales, de lo contrario, tendrá altas corrientes que van de una celda a otra, causando grandes pérdidas de energía y reduciendo la vida útil de la celda .

TLDR: se necesita un voltaje más alto para rpm más altas.

No estoy de acuerdo con el argumento de la eficiencia del cobre (arriba / abajo)

La única razón es volver a EMF de motores a altas rpm. No importa cuánta corriente puedan suministrar las baterías, su corriente se traduce en par para el motor, pero no en velocidad. A la velocidad máxima, el motor teórico sin pérdidas tiene una fem de retorno exactamente igual al voltaje de suministro y consume corriente cercana a cero mientras tiene un par cero.

Las herramientas de mayor potencia tal vez tengan mayores rpm, cifras de velocidad de rotación y necesitan mayor voltaje.

Por exactamente la misma razón, las compañías eléctricas transmiten energía a todo el país a muchos cientos de miles de voltios en lugar de hacerlo todo a 110 / 230v.

Un voltaje más alto significa una corriente más baja para la misma cantidad de energía.

Una corriente más baja significa componentes más pequeños y cables más delgados, lo que lo hace más barato y más eficiente.

Por ejemplo, tome un motor DC.

Para que un motor de 12V desarrolle la misma cantidad de energía que un motor de 24V, tendría que consumir el doble de corriente. Esto significaría que los devanados en el motor tendrían que estar formados por un cable más grueso. Esto aumentaría tanto el tamaño como el costo.

Las compañías de electricidad transfieren energía a un alto voltaje para que la corriente sea baja y puedan usar cables de diámetro pequeño. Todo es el mismo principio.

Cuanto mayor es el voltaje, menor es la corriente, a la misma potencia. Cuando absorbe mucha corriente de una batería, creará un área mal cambiada en el interior. Eso lleva a un peor desempeño.