Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng U₁, khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U₂. Nếu tăng thêm n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở bây giờ là U₃. Số vòng dây của cuộn sơ cấp bằng:

Người ta truyền tải điện xoay chiều một pha từ một trạm phát điện cách nơi tiêu thụ 10km. Dây dẫn làm bằng kim loại có điện trở suất ρ=2,5.10⁻⁸Ω, tiết diện 0,4cm², hệ số công suất của mạch điện là 0,9. Điện áp và công suất truyền đi ở trạm phát điện là 10 kV và 500 kW. Hiệu suất truyền tải điện là:

Khi truyền điện năng có công suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nới tiêu thụ thì công suất hao phí trên đường dây là ΔP. Để cho công hao phí trên đường dây chỉ còn là \(\frac{\Delta P}{{{n}^{2}}}\) (với n > 1), ở nơi phát điện người ta sử dụng một máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp là

Tại một điểm M có một máy phát điện xoay chiều một pha có công suất phát điện và hiệu điện thế hiệu dụng ở hai cực của máy phát đều không đổi. Nối hai cực của máy phát với một trạm tăng áp có hệ số tăng áp là k đặt tại đó. Từ máy tăng áp điện năng được đưa lên dây tải cung cấp cho một xưởng cơ khí cách xa điểm M. Xưởng cơ khí có các máy tiện cùng loại công suất khi hoạt động là như nhau. Khi hệ số k = 2 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 120 máy tiện cùng hoạt động. Khi hệ số k = 3 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 125 máy tiện cùng hoạt động. Do xảy ra sự cố ở trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực của máy phát điện, khi đó ở xưởng cơ khí có thể cho tối đa bao nhiêu máy tiện cùng hoạt động. Coi rằng chỉ có hao phí trên dây tải điện là đáng kể. Điện áp và dòng điện trên dây tải điện luôn cùng pha:

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

Khi thay thế dây truyền tải điện bằng một dây khác cùng chất liệu nhưng có đường kính tăng gấp đôi thì hiệu suất tải điện là 91%. Hỏi khi thay thế dây truyền tải bằng loại dây cùng chất liệu nhưng có đường kính tăng gấp 3 lần thì hiệu suất truyền tải điện khi đó là bao nhiêu. Biết công suất và điện áp nơi phát là không đổi. 

Hao phí trên đường dây

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:

Một máy biến thế có tỉ số vòng, n₁/n₂ = 5 hiệu suất 96% nhận một công suất 10 kW ở cuộn sơ cấp và hiệu thế ở hai đầu sơ cấp là 1kV, hệ số công suất của mạch thứ cấp là 0,8 thì cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp là:

Cần tăng điện áp hai cực của máy phát lên bao nhiêu lần để công suất hao phí trên đường dây tải điện giảm đi 100 lần trong khi vẫn giữ công suất của tải tiêu thụ không đổi. Coi cường độ dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp và khi chưa tăng điện áp độ giảm điện thế trên đường dây bằng 10% điện áp giữa hai cực máy phát.

Một máy biến áp gồm cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số vòng dây lần lượt là 50 vòng và 100 vòng. Khi cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 2 A thì cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là

Máy biến áp lý tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng; điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120 V và 0,8 A. Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là

Điện năng tiêu thụ ở một  trạm phát điện được truyền dưới điện áp hiệu dụng là 2kV, công suất 200kW. Hiệu số chỉ của công to điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch 480 kWh. Hiệu suất của quá trinh tải điện là:

Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn dây này bằng

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

Một máy hạ thế có tỉ số vòng dây giữa các cuộn sơ cấp N₁ và thứ cấp N₂ là 3. Biết cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp là I₁=6A, U₁ =120V. Cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là:

Trong máy biến áp, khi điện áp ở mạch thứ cấp tăng k lần thì

Từ một trạm điện, điện năng được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đến nơi tiêu thụ luôn không đổi, điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha. Ban đầu, nếu ở trạm điện chưa sử dụng máy biến áp thì điện áp hiệu dụng ở trạm điện bằng 1,2375 lần điện áp hiệu dụng ở nơi tiêu thụ. Để công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm 100 lần so với lúc ban đầu thì ở trạm điện cần sử dụng máy biến áp có tỉ lệ số vòng dây của cuộn thứ cấp so với cuộn sơ cấp là

Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng đường dây truyển tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hô dân được trạm cung cấp đủ điện năng tăng từ 120 lên 144. Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thị điện của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát này cung cấp đủ điện năng cho

Một máy tăng áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc vào nguồn điện xoay chiều. Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp

Điện năng được truyền từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đô không đổi và coi hệ số công suất của mạch bằng 1. Để hao phí trên đường dây truyền tải giảm n lần (n>1) thì phải điều chỉnh điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện: