Điện năng được truyền từ một trạm phát đến nơi tiêu thụ bằng đường dây truyền tải một pha. Biết công suất ở trạm phát không đổi. Ban đầu, công suất hao phí trên đường dây truyền tải là 50 kW và hệ số công suất của mạch điện là k. Sau đó người ta chỉ mắc nối tiếp thêm vào đường dây truyền tải một tụ điện để công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm đến giá trị cực tiểu và bằng 24,5 kW. Giá trị của k là 

Điện năng truyền tải từ nhà máy phát điện đến một khu công nghiệp bằng đường dây truyền tải một pha. Nếu điện áp truyền đi là U thì ở khu công nghiệp phải lắp một máy hạ áp có tỉ số vòng dây 54/1 mới chỉ đáp ứng được 12/13 nhu cầu điện năng cho khu công nghiệp. Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho khu công nghiệp đó thì điện áp truyền đi phải là 2U và cần dùng máy biến áp với tỉ số là

Hao phí trên đường dây

Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 100V. Hiệu suất của máy biến áp là 95%. Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ công suất 25W. Tìm giá trị đúng của cường độ dòng điện qua đèn?

Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa người ta thường dùng cách nào sau đây để giảm hao phí:

Một máy biến áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp nối với nguồn điện xoay chiều, điện trở các cuộn dây và hao phí điện năng ở máy không đáng kể. Nếu tăng trị số điện trở mắc với cuộn thứ cấp lên hai lần thì:  

Trong các phương án truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều sau đây, phương án nào tối ưu?

Điện dân dụng xoay chiều 1 pha được truyền từ trạm điện đến một hộ gia đình bằng một đường dây dẫn. Điện áp tại trạm điện luôn là 220 V, nhưng do khoảng cách từ nhà đến trạm phát xa nên gia đình đó phải sử dụng một máy ổn áp (coi như máy biến áp lý tưởng) đặt tại nhà để đảm bảo điện áp hiệu dụng lại nhà luôn là 220 V. Khi công suất tiêu thụ điện trong gia đình là 1,5 kW thì điện áp hiệu dụng ở đầu vào của máy ổn áp là 200V. Biết máy ổn áp chỉ hoạt động tốt khi điện áp hiệu dụng ở đầu vào của máy lớn hơn 140 V. Coi rằng hệ số công suất bằng 1. Để máy ổn áp làm việc tốt thì công suất tiêu thụ điện tối đa trong gia đình là

Vai trò của máy biến áp trong việc truyền tải điện năng:

Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai cuộn dây. Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn dây thì các đường sức từ do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn một vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn hai đẻ hở có hiệu điện thế U₂. Hỏi khi mắc vào cuộn hai một hiệu điện thế xoay chiều có hiệu điện thế U₂ thì ở cuộn một để hở có hiệu điện thế là bao nhiêu?

Một máy biến áp lí tưởng gồm cuộn sơ cấp có 2400 vòng dây và cuộn thứ cấp có 800 vòng dây. Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 210 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp khi máy biến áp hoạt động không tải là 

Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây điện một pha có điện trở R. Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là U=200V thì hiệu suất truyền tải điện năng là 75 . Để hiệu suất truyền tải tăng đến 96 mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là bao nhiêu?

Một máy biến thế có hiệu suất xấp xỉ bằng 100%, có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp 10 lần số vòng dây cuộn thứ cấp. Máy biến thế này:  

Muốn giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần thì tỉ số của số vòng dây N₂ của cuộn thứ cấp và N₁ của cuộn sơ cấp ở máy biến áp nơi phát là:

Nhà máy điện phát đi một công suất bằng 11000kW đến một nơi tiêu thụ trên một đường dây điện có điện trở tổng cộng 25Ω. Tính công suất hao phí trên đường dây khi điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát là 110kV.

Máy biến áp dùng để làm gì?

Một học sinh quấn một máy biến áp với dự định số vòng dây của cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây của cuộn thứ cấp. Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, rồi dùng vôn kế xác định tỉ số điện áp ở cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu tỉ số điện áp bằng 0,33. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 25 vòng dây thì tỉ số điện áp bằng 0,38. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp. Để được máy biến áp đúng như dự định, học sinh này phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp:

Điện năng ở một trạm phát điện đươc truyền đi với hiệu điện thế 2 kV, hiệu suất trong quá trình truyền tài là H = 80%. Biết công suất truyền tải không đổi. Muốn hiệu suất truyển tải đạt 95% thì ta phải

Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U₁=220 V xuống U₂=110 V với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng. Khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U₁= 220 V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121 V. Số vòng dây bị quấn ngược là

Khi truyền tải điện năng có công suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ thì công suất hao phí trên đường dây là \(\Delta\)P. Để cho công suất hao phí trên đường dây còn là \(\frac{\Delta \text{P}}{\text{n}}\) (với n >1). Ở nơi phát điện người ta sử dụng một máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số giữa vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là

Điện năng được truyền tải từ máy hạ áp A đến máy hạ áp B bằng đường dây tải điện một pha như sơ đồ hình bên. Cuộn sơ cấp của A được nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, cuộn thứ cấp của B được nối với tải tiêu thụ X. Gọi tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp của A là k₁, tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp của B là k₂. Ở tải tiêu thụ, điện áp hiệu dụng như nhau, công suất tiêu thụ điện như nhau trong hai trường hợp: k₁ = 33 và k₂= 62 hoặc k₁ = 14 và k₂ = 160. Coi các máy hạ áp là lí tưởng, hệ số công suất của các mạch điện luôn bằng 1. Khi k₁ = 14 và  k₂ = 160 thì tỉ số công suất hao phí trên đường dây truyền tải và công suất ở tải tiêu thụ là