Người ta cần truyền tải điện năng từ máy hạ thế có điện áp đầu ra 200V đến một hộ gia đình cách 1km. Công suất tiêu thụ ở đầu ra của máy biến áp cho hộ gia đình đó là 10kW và yêu cầu độ giảm điện áp trên dây không quá 20V. Điện trở suất dây dẫn là ρ=2,8.10⁻⁸(Ωm)(Ωm) và tải tiêu thụ là điện trở. Tiết diện dây dẫn phải thỏa mãn:

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

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:

Ta cần truyền một công suất điện 1 MW đến nơi tiêu thụ bằng đường dây 1 pha, hiệu điện thế hiệu dụng 10 KV. Mạch điện có hệ số công suất cosφ = 0,85. Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất mát trên đường dây không quá 5% công suất truyền thì điện trở của đường dây phải có giá trị

Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn dùng máy hạ thế có tỉ số vòng dây là 2. Cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất tiêu thụ là không đổi. Biết điện áp tức thời cùng pha hiệu dòng điện tức thời và ban đầu độ giảm điện thế trên đường dây bằng 15% lần điện áp của tải tiêu thụ? 

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:

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

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 22kV.

Một máy tăng áp lí tưởng có điện áp hai đầu cuộn sơ cấp ổn định. Nếu ta tăng số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp lên vài vòng như nhau thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp

Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U₁ = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ, với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/V. Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U₂ = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U₁ = 110V. Số vòng cuốn sai là:

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 thì các đường sức do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2 để hở có hiệu điện thế U₂. Hỏi khi mắc vào cuộn 2 một hiệu điện thế U­₂ thì ở cuộn 1 để hở có hiệu điện thế bao nhiêu? Biết rằng điện trở của các cuộn dây không đáng kể

Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 1100 vòng mắc vào điện áp xoay chiều 220V. Nối hai đầu của cuộn thứ cấp có điện áp 6V với tải thì dòng điện qua tải là 0,4A. Tính cường độ dòng điện ở cuộn sơ cấp. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp.

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

Hao phí trên đường dây

Biện pháp nào sau đây không góp phần tăng hiệu suất của máy biến thế?

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng, cuộn thứ cấp của máy được nối với biến trở R bằng dây dẫn điện có điện trở không đổi R₀ . Gọi cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp là I, điện áp hiệu dụng ở hai đầu biến trở là U. Khi giá trị R tăng thì:

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

Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện nhỏ đến một khu công nghiệp bằng đường dây truyền tải điện một pha. Nếu điện áp truyền đi là U thì ở khu công nghiệp phải lắp máy hạ áp với tỉ số hạ áp bằng 54 để đáp ứng 12/13 nhu cầu điện năng của khu công nghiệp. Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho khu công nghiệp thì điện áp truyền tải phải là 2U, khi đó cần dùng máy hạ áp có tỉ số như thế nào? Coi hệ số công suất luôn bằng 1. 

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

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.

Cùng một công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn. Công suất hao phi khi dùng hiệu điện thế 400KV so với khi dùng hiệu điện thế 200kV là: