Người ta sử dụng điện năng ở khắp mọi nơi, nhưng chỉ sản xuất điện năng trên quy mô lớn ở một số ít địa điểm gần các mỏ than các sông hồ lớn.
Điện năng phải được tiêu thụ ngay sau khi sản xuất ra. Vì vậy luôn luôn có nhu cầu truyền tải điện năng với số lượng lớn, đi xa tới hàng trăm, hàng nghìn kilômet.
Máy biến thế có vai trò to lớn trong việc truyền tải điện năng. Không có máy biến thế thì không thể có mạng lưới điện rộng khắp như hiện nay.
Giả sử cần truyền tải một công suất điện P trên một quãng đường dài. Giữa công suất P, hiệu điện thế U cuả các dây dẫn và dòng điệnI truyền qua dây dẫn, có hệ thức:
P =U I (4.48)
Do hiệu ứng Jun-Lenxơ, trên đường dây có một công suất hao phí∆P biến thành nhiệt và toả vào khí quyển. Ta có:
∆P =RI2 =P2 R
U2 (4.49)
Vấn đề là phải giảm ∆P xuống mức thấp nhất. Muốn giảm ∆P 100 lần chẳng hạn, ta có thể giảm R 100 lần, hoặc tăng U 10lần. Muốn giảm R 100 lần, ta phải tăng tiết diện dây
100 lần, tức là tăng khối lượng 100 lần và tăng sức chống đỡ của các cột điện lên 100 lần. Làm như vậy sẽ hết sức tốn kém. Muốn tăng U 10 lần, có thể dùng máy biến thế một cách đơn giản, ít tốn kém, mà vẫn giữ được công suất P = U I hầu như không đổi. Đó là biện pháp đang được sử dụng rất rộng rãi.
Máy phát điện ở các nhà máy điện có thể sản xuất dòng điện xoay chiều với hiệu điện thế tới 24kV. Trạm biến thế ở nhà máy điện có thể nâng hiệu điện thế đó lên tới 500kV. ( Dòng điện có hiệu điện thế được nâng lên như vậy gọi là dòng điện cao thế. Quãng đường truyền tải càng dài thì hiệu điện thế càng phải cao. Khi gần tới nơi tiêu thụ, các trạm biến thế trung gian hạ thế dòng điện xuống 6−35kV. Tới nơi tiêu thụ, dòng điện được hạ thế xuống 110V,127V,220V, được gọi là dòng hạ thế. Ở tại nơi tiêu thụ, trong một số thiết bị (máy thu thanh, máy thu hình, máy đo điện,...) còn có những máy biến thế nhỏ hạ hiệu điện thế xuống đến 36V,12V,6V.
Chương 5
DAO ĐỘNG. SÓNG ĐIỆN TỪ
5.1 Dao động điện từ trong mạch LC. Sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng trong mạch dao động LC