I: Hao phí do tỏa nhiệt khi truyền tải điện năng đi xa.
Khi truyền tải điện năng đi xa thì điện thế bị hao phí. Hao phí này là do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây dẫn. Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tuân theo định luật Jun- Len –xơ. Mong muốn của con người khi truyền tải điện năng đi xa là hao phí càng nhỏ càng tốt. Càng ít hao phí thì lợi ích kinh tế càng cao. Vậy giải pháp là gì? Người ta thường áp dụng 2 cách để làm giảm điện năng hao phí đó là: dùng dây dẫn có tiết diện lớn hoặc dùng dây có điện trở suất nhỏ, tăng hiệu điện thế phát.
1: Dùng dây dẫn có thiết diện lớn để giảm hao phí khi truyền tải điện năng đi xa.
Để áp dụng phương pháp này ta cần thay thế toàn bộ đường dây tải điện nhỏ bằng đường dây có đường kính lớn hơn. Khi đó chi phí cho việc sản xuất và lắp đặt đường dây mới là rất cao. Do vật đây là phương án không khả thi.
2: Dùng dây dẫn có điện trở suất nhỏ.
Vậy vật liệu có điện trở suất nhỏ nhất là gì? Câu trả lời là Bạc – một vật liệu quý có giá thành cao. Như vậy giải pháp này cũng không khả thi.
3: Tăng hiệu điện thế phát.
Đây là phương pháp tối ưu nhất có thể áp dụng. Ví dụ như đường dây tải điện từ Bắc vào Nam người ta phải tăng hiệu điện thế phát lên tới 500Kv. Con số này cao gấp 2000 lần hiệu điện thế của dòng điện thường là 220v. Như vậy hao phí sẽ giảm đi 20002 tức là 4.000.000 lần. Con số này cho thấy lợi ích kinh tế rất lớn.
Thế nhưng khi dòng điện được truyền vào Nam người ta phải sử dụng thiết bị hạ áp để phù hợp với dòng điện của các thiết bị dân dụng. Thiết bị được sử dụng để nâng và hạ hiệu điện thế chính là máy biến áp hay còn gọi là máy biến thế.
II: Máy biến thế.
Máy biến thế là thiết bị mà biến đổi được hiệu điện thế xoay chiều. Máy biến thế thường gồm hai loại chính.
• Máy tăng áp là máy có hiệu điện thế đầu ra lớn hơn hiệu điện thế đầu vào. Máy này gồm 1 cuộn dây được nối trực tiếp với hiệu điện thế đầu vào U1 có N1 (cuộn sơ cấp) vòng được cuốn trên lõi thép. Ở phía bên kia của lõi thép có cuộn dây N2 (cuộn thứ cấp) nối ra tải tiêu thụ. Lõi thép được ghép bởi các lá thép đã được sơn cách điện.
• Máy hạ áp là máy có hiệu điện thế đầu ra nhỏ hơn hiệu điện thế đầu vào và có cấu tạo tương tự máy tăng áp.
Nguyên lý hoạt động của máy biến áp: Khi ta nối hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu của cuộn dấy sơ cấp thì ta thấy ở hai đầu cuộn dấy thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều. Kết quả đó là do sự xuất hiện của cảm ứng điện từ.
Máy biến áp có công dụng thật đáng kinh ngạc phải không các bạn. Mình mong những chia sẻ trên sẽ giúp ích phần nào cho những ai quan tâm. Mình rất mong nhận được ý kiến đóng góp để bài viết hoàn thiện hơn.
Có thể bạn quan tâm: Phương pháp hàn hồ quang, Máy hàn que.