Điện áp là gì? Có các loại điện áp nào?

Xã hội ngày càng phát triển, các công cụ máy móc hiện đại dần ra đời và dần chuyển sang việc sử dụng điện năng nhằm giảm thiểu tác động đến môi trường. Nhắc đến điện năng không thể không nhắc đến đại lượng đặc trưng của nó là điện áp. Vậy điện áp là gì? Có các loại đơn vị đo nào? Cùng Vattuaz.vn tìm hiểu  qua bài chia sẻ dưới đây nhé!

1. Điện áp là gì?

Điện áp hay còn gọi là hiệu điện thế là sự chênh lệch giữa hai cực của dòng điện. Theo khoa học thì hiệu điện thế là công thực hiện để dịch chuyển một hạt điện tích trong trường tĩnh điện từ điểm này đến điểm kia.

Hiệu điện thế cũng có thể đại diện cho nguồn năng lượng điện, hoặc sự mất đi, sử dụng, hoặc năng lượng lưu trữ giảm thế.

2. Công thức tính và ký hiệu của hiệu điện thế

2.1 Ký hiệu của hiệu điện thế

Điện áp ký hiệu ∆V hay ∆U, thường được viết đơn giản là V hoặc U. V là đơn vị dùng để đo hiệu điện thế được lấy tên theo nhà Vật lý người Ý Alessandro Volta. Đơn vị đo hiệu điện thế giữa hai điểm của 1 dây dẫn khi có cường độ tính là Ampe chạy qua sẽ sản sinh ra công suất là Watt (W). Nó cũng chính là sự chênh lệch hiệu điện thế giữa hai mặt phẳng vô hạn song song và các nhau 1 mét, tạo ra một điện trường có giá trị 1 newton/ 1 coulomb. Không những thế, nó cũng là sự chênh lệch điện thế giữa 2 điểm truyền điện tích với mức năng lượng 1  joule/ coulomb.

2.2 Công thức tính hiệu điện thế

Theo kiến thức đã học tại bậc trung học phổ thông thì hiệu điện thế được tính theo công thức:

U = IR

Trong đó:

• U: là điện áp hay hiệu điện thế – đơn vị: vôn (V)
• I: là cường độ dòng điện – đơn vị là: ampe (A)
• R: là điện trở – đơn vị: ohm (Ω)

Ngoài ra, hiệu điện thế giữa hai điểm A và B của mạch (được ký hiệu là UAB) xác định bởi công thức:

UAB = VA – VB

Với VA và VB là điện thế giữa A và B so với gốc (điểm nối đất hay còn gọi là nối mát).

3. Đặc điểm của điện áp là gì?

Thông thường ta sẽ thấy thông số trên các thiết bị điện ở Việt Nam có ghi là 220V. Vậy ta có đang sử dụng nguồn điện 220V hay không? Thực tế thì điện áp ở nhà bạn dao động từ 170V-240V. Cùng điểm qua một vài lý do giải thích cho việc này nhé:

• Trong quá trình truyền tải điện gây hao phí điện năng.
•  Đối với những hộ gia đình ở xa trạm biến áp thường có hiệu điện thế yếu hơn. Các thiết bị điều hòa, tủ lạnh, máy giặt, bếp điện… rất khó hoạt động hết công suất.
• Để khắc phục tình trạng hao phí này ở đầu nguồn người ta luôn đưa hiệu điện thế cao hơn mức tiêu chuyển một khoảng nhất định để bù lại số hao phí trên đường truyền tải. Để khi chúng đến cuối nguồn vẫn đạt đúng số hiệu điện thế quy định.

Lưu ý: Một số đồ điện có xuất xứ từ nước ngoài đặc biệt là Mỹ thì điện áp thiết bị đó sử dụng là 110V. Và chúng phải có thiết bị giảm áp đi cùng để tránh gây hư hỏng cho thiết bị.

4. Phân loại hiệu điện thế

Điện áp thường được chia làm 4 loại cơ bản sau:

4.1 Hiệu điện thế dây

Điện áp pha được hiểu ngắn gọn là hiệu điện thế nằm trên đường dây ví dụ như trong trường hợp hiệu điện thế nhà bạn đang là 220V thì có nghĩa là dây pha có hiệu điện thế 220V. Trong truyền tải mạng điện 3 pha, hiệu điện thế có pha là điện áp giữa 1 dây pha so với dây trung tính.

4.2 Hiệu điện thế định mức

Đây là hiệu điện thế cơ sở nhằm vận hành lưới điện hay thiết kế. Bên cạnh đó đây còn là đại lượng quan trọng trong lưới điện. Nó quyết định đến giá thành sản phẩm, quá trình tải điện cũng như kết cấu của lưới điện.

4.3 Điện áp cao thế

Điện áp cao thế là dòng điện có hiệu điện thế lớn, có khả năng làm tổn hại tới sinh vật sống. Ở các thiết bị sử dụng dòng điện cao áp phải đảm bảo yêu cầu và quy đinh an toàn.

Hiệu điện thế này thường được ứng dụng trong tia ống cathode. Chúng giúp sản sinh tia X và những chùm hạt được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học công nghệ khác. Đối với điện cao thế sử dụng cho những mạng phân phối điện đi xa bao thường có 1 số cấp chẳng hạn: 66 KV, 110 KV, 220 KV, 500 KV.

4.4 Điện áp trung thế

Là cấp hiệu điện thế có mức nhỏ hơn. Nó thường được dùng ở trong những công trình công nghiệp, khu dân sinh.. Đường điện trung thế cấp tới máy biến áp, sau hạ áp để phân phối điện. Điện trung thế được dùng ở giá trị: 22KV và 35KV.

4.5 Điện áp hạ thế

Điện hạ thế có cấp điện áp 0,4 KV là điện sử dụng để cấp cho các thiết bị hoạt động bao gồm: điện hạ thế 1 pha, 2 pha và 3 pha. Các loại hiệu điện thế này thường để cung cấp nguồn vào 1 số loại ổn áp đặc biệt. Trong đó điện áp 3 pha (380 VAC) thường được sử dụng trong điện công nghiệp.

5. Dụng cụ đo điện áp là gì?

Để đo hiệu điện thế của một dòng điện người ta thường dùng vôn kế. Tùy vào loại dòng điện là 1 chiều hay xoay chiều mà ta chọn loại vôn kế phù hợp.

6. Cách khắc phục sự cố hiệu điện thế không ổn định

6.1 Nguyên nhân gây ra hiện tượng hiệu điện thế không ổn định

Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng điện áp yếu, không ổn định không phải do nhà máy điện không cung cấp đủ nhu cầu người dân. Lý do giải thích cho sự việc trên là do để đảm bảo an toàn các nhà máy điện thường được xây dựng xa khu dân cư. Trong quá trình truyền tải điện sẽ bị tiêu hao. Khi nó được truyền tới với các hộ gia đình càng xa thì sẽ càng yếu. Đặc biệt là đối với các khu dân cư cạnh khu công nghiệp.

Nhà máy sản xuất điện thường bị sụt áp rất cao. Có nơi hiệu điện thế khi truyền tải tới chỉ còn 100V. Sử dụng nguồn điện không ổn định quá cao học thấp so với quy định của thiết bị đều gây hại thiết bị điện. Điều này sẽ dẫn đến tuổi thọ của máy móc bị giảm, có thể gây cháy hỏng thiết bị ngay lập tức.

6.2 Khắc phục sự cố yếu điện, điện không ổn định

Để hạn chế tình trạng yếu điện nhà nước luôn cho thay mới đường dây đủ to giảm tối thiểu sự hao phí trên đường truyền. Tuy nhiên các khu dân cư và nhà máy phát triển rất nhanh. Lượng máy móc tiêu thị điện ngày càng tăng. Chính vì vậy nên hiện tượng điện yếu vẫn xảy ra.

Để khắc phục tối đa tình trạng này, người dân ở khu vực có hiệu điện thế thấp nên sử dụng máy ổn áp. Máy có tác dụng ổn định đầu ra và đầu vào của dòng điện hỗ trợ ổn định dòng điện sinh hoạt cho gia đình. Ngoài ra việc gắn máy ổn áp có thể bảo vệ nguồn điện trong nhà, ngắt các nguồn điện khi gặp sự cố. Khi điện áp nâng cao do chập điện hoặc do sét đánh máy ổn áp sẽ tự động ngắt.