Điện áp là gì?
Điện áp (hay còn gọi là hiệu điện thế), được hiểu là chỉ số chênh lệch giữa nơi có điện áp cao và điện áp thấp trong mạch điện. Điện áp thường được xác định trên dây dẫn. Đơn vị để đo điện áp là Volt (ký hiệu là V).
Điện áp là lực của dòng điện
Điện áp cung cấp lực cần thiết để di chuyển các electron từ điểm này sang điểm khác. Giống như áp suất điều khiển dòng nước chảy qua đường ống, điện áp điều khiển dòng electron trong mạch điện. Có thể nói, dòng điện chạy qua mạch nhờ có điện áp. Khi điện áp không đủ, thiết bị điện không thể hoạt động hiệu quả. Khi dòng điện chạy qua mạch điện, điện áp sẽ giảm một chút do gặp phải điện trở.
Máy biến áp giúp điều chỉnh điện áp
Máy biến áp được sử dụng để tăng hoặc giảm điện áp trong hệ thống điện. Điều này giúp điều chỉnh điện áp từ khi điện sản xuất ra từ nhà máy điện, đưa lên lưới truyền tải, cho đến lưới phân phối để có mức điện áp phù hợp ở các khu vực sử dụng điện.
Máy ổn áp giúp ổn định điện áp
Thực tế, điện áp từ lưới điện ở một số khu vực có thể thay đổi, có nơi điện áp cao hơn điện áp tiêu chuẩn (tăng áp), có nơi điện áp thấp hơn điện áp tiêu chuẩn (sụt áp). Nếu điện áp đầu vào quá mạnh hoặc quá yếu so với mức điện áp của thiết bị sẽ khiến thiết bị hoạt động kém, dễ hỏng. Máy ổn áp được sử dụng nhằm ổn định điện áp từ nguồn điện đầu vào, duy trì điện áp đầu ra ổn định, cấp cho thiết bị tiêu thụ điện hoạt động bình thường, hiệu quả.
Các mức điện áp
Điện áp phổ biến cho pin đèn pin là 1,5V (DC). Điện áp phổ biến cho ăc quy ô tô là 12V (DC). Điện áp phổ biến do các công ty điện lực cung cấp cho người tiêu dùng là 110 - 120V (AC) hoặc 220 - 240V (AC). Điện áp trong đường dây truyền tải điện từ các nhà máy điện có thể lớn hơn hàng trăm lần so với điện áp tiêu dùng, thường là 110 - 1.100kV (AC).
Các quốc gia có điện áp tiêu chuẩn khác nhau
Ở các quốc gia, vùng lãnh thổ, điện áp tiêu chuẩn sử dụng trong hệ thống điện sinh hoạt là khác nhau. Hầu hết quốc gia trên thế giới, chỉ sử dụng một chuẩn điện áp: 100 - 120V hoặc 220 - 240V. Chẳng hạn, điện áp tiêu chuẩn trên lưới điện sinh hoạt ở Việt Nam là 220V, Hàn Quốc 220V, Thái Lan 230V, Singapore 230V, Australia 230V, Đức 230V, Pháp 230V, Tây Ban Nha 230V; trong khi ở Hoa Kỳ là 120V, Canada 120V, Nhật Bản 100V,…
Có quốc gia sử dụng đến 2 chuẩn điện áp
Rất hiếm hoi nhưng vẫn xảy ra. Sau đây là một số quốc gia sử dụng cả hai chuẩn điện áp sinh hoạt: Belize (110V/ 220V); Brazil (127V/ 220V); Cuba (110V/ 220V); Guyana (120V/ 240V); Liberia (120V/ 220V); Saint Vincent and the Grenadines (110V/ 230V); Suriname (127V/ 220V).
Điện áp cao nhất trên đường dây truyền tải điện
Hầu hết đường dây truyền tải điện cao áp một chiều (HVDC) vận hành ở điện áp từ 110 - 800kV. Tuy nhiên, điện áp cao nhất hiện nay thuộc về đường dây truyền tải điện siêu cao áp (UHVDC) Changji - Guquan ở Trung Quốc, vận hành ở điện áp 1.100kV. Đường dây này còn có khả năng truyền tải điện công suất lên đến 12.000 MW. Đường dây truyền tải điện siêu cao áp Changji - Guquan có chiều dài 3.324 km, dài nhất thế giới, hoàn thành vào tháng 12/2018.
Điện áp cao nhất trong phòng thí nghiệm
Nhà vật lý người Mỹ Robert Jemison Van de Graaff phát minh ra máy phát điện Van de Graaff vào năm 1931. Thiết bị mang tên ông có khả năng tạo ra điện áp cực cao, lên tới 20 triệu Volt, để cung cấp năng lượng cần thiết cho các máy gia tốc hạt thời kỳ đầu. Các máy gia tốc này được gọi là máy đập nguyên tử vì chúng tăng tốc các hạt hạ nguyên tử lên tốc độ rất cao. Sau đó, chúng va đập vào các nguyên tử mục tiêu, tạo ra các hạt hạ nguyên tử khác và bức xạ năng lượng cao như tia X. Khả năng tạo ra va chạm năng lượng cao này là nền tảng của vật lý hạt nhân.
Điện áp cao nhất với pin chanh
Kỷ lục Guiness thế giới ghi nhận điện áp cao nhất từ pin trái cây là 2.307,8V, do Giáo sư Saiful Islam cùng nhóm của ông từ Đại học Bath (Anh) và Hiệp hội Hóa học Hoàng gia (Anh), đạt được vào ngày 15/10/2021. Pin được tạo thành từ 2.923 quả chanh, tạo ra dòng điện 0,84 milliAmps và công suất 1,94 Watts. Điện áp này phá kỷ lục thế giới trước đó là 1.521V dành cho điện áp cao nhất từ pin trái cây.
