I. Bài toán truyền tải điện năng đi xa
Điện năng phát ra từ nhà máy điện được truyền đến nơi tiêu thụ trên đường dây dẫn có điện trở \(r\).
Công suất phát từ nhà máy là
\(P_{phát}=U_{phát}I\)
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây là
\(P_{hp}=rI^2=P_{phát}^2\dfrac{r}{U_{phát}}\)
Như vậy, trong quá trình truyền tải điện năng từ nhà máy điện đi xa, lúc đưa điện năng lên đường dây tải điện cần tìm cách tăng điện áp. Khi tới nơi tiêu thụ, để đảm bảo an toàn cho việc sử dụng, cần phải giảm điện áp.
Điều này được thực hiện bởi những thiết bị biến đổi điện áp.
II. Máy biến áp
Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều
Cấu tạo của máy biến áp bao gồm:
Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp:
Khi nguồn phát điện tạo ra một điện áp xoay chiều tần số \(f\) ở hai đầu cuộn sơ cấp thì trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng, sinh ra dòng điện xoay chiều cùng tần số với dòng điện ở cuộn sơ cấp.
Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp cho thấy
\(\dfrac{U_2}{U_1}=\dfrac{I_1}{I_2}=\dfrac{N_2}{N_1}\)
Lưu ý:
III. Ứng dụng của máy biến áp