Công thức tính điện năng hao phí  2024

Công thức tính điện năng hao phí áp dụng để tính toán lượng điện năng tiêu hao của một thiết bị điện. Từ đó có thể tính được tổng tiền điện/tháng gia đình sử dụng là bao nhiêu? Xem ngay nội dung sau.

1. Điện năng là gì?

• Trước khi đi tìm hiểu công thức tính điện năng hao phí chúng ta cần phải tìm hiểu qua khái niệm điện năng là gì?
• Điện năng được hiểu là năng lượng của dòng điện. Nói cách khác chính là công năng do chính dòng điện sinh ra.
• Điện năng có vai trò vô cùng quan trọng đối với các thiết bị sử dụng điện. Thông qua điện năng có thể kiểm soát được sự ổn định của các thiết bị điện trong quá trình sử dụng. Nói cách khác điện năng và cơ chế hoạt động của các thiết bị điện có quan hệ mật thiết với nhau.
• Đơn vị để đo điện năng là W hoặc kW.

2. Công thức tính điện năng hao phí

• Công suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện có tỷ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây dẫn.

• Công thức tính điện năng hao phí là: Php = I2.R = (P2.R)/U2
• Trong đó:
  •  Php là công suất hao phí dòng điện (đơn vị tính W)
  • I là cường độ dòng điện (Đơn vị A)
  • R là điện trở (đơn vị Ω)
  • U là hiệu điện thế (Đơn vị V)

3. Ví dụ thực tế

3.1 Ví dụ 1

• Đề bài: Cùng một công suất điện được truyền tải đi trên cùng 1 dây dẫn. Tính công suất hao phí khi hiệu điện thế truyền tải là 10kV so với khi dùng hiệu điện thế là 50kV?
• Lời giải:
• Áp dụng công thức tính điện năng hao phí ta có:
  • Php = (P2.R)/U2
  • => Hiệu điện thế truyền tải nhỏ hơn 5 lần nên công suất hao phí lớn hơn 25 lần

3.2 Ví dụ 2

• Đề bài: Đường dây tải điện có chiều dài 100km, truyền đi 1 dòng điện có công suất là 5MW và hiệu điện thế truyền tải là 10kV. Dây dẫn bằng đồng cứ 1km thì có điện trở là 0,3 Ω. Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện đó?
• Lời giải
  • Đối 5MW = 5000000W, 10kV = 10000V
  • Điện trở trên toàn dây dẫn là: 100 x  0,3 = 30 Ω
  • Công suất hao phí trên đường dây tải điện đó là:
  • Php = (P2.R)/U2 = (50000002.30)/ 100002 = 7500000 (W)

3.3 Ví dụ 3

• Giả thiết: Áp dụng đối với hệ thống chiếu sáng đèn LED dân dụng hoặc chiếu sáng đường phố. Đường tải điện là 120Km. Dây dẫn điện làm bằng đồng. Cứ 1km có R = 0,4 Ω. Người ta đo được cường độ dòng điện trên dây dẫn là 200A. Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện đó
• Lời giải:
  • Điện trở của dây dẫn là: 130.0,4 = 52 Ω
  • Công suất hao phí trên đường dây tải điện là: Php = R.I2 = 52 . 2002 = 2080000W

4. Cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện

4.1 Giảm điện trở

• Giảm điện trở sẽ là phương pháp đầu tiên để hạn chế tối đa sự hao phí trên đường tải dây điện. Cách giảm điện trở ta lựa chọn những loại dây dẫn có khả năng dẫn điện tốt. Có tỷ lệ đồng tối đa với các dòng sản phẩm thương hiệu uy tín trên thị trường chuyên sản xuất dây cáp và dây điện.
• Tiếp theo là tăng tiết diện dây dẫn.  Sử dụng dây dẫn có diện tích lớn hơn để giảm điện trở. Tuy nhiên nếu làm theo cách này sẽ tốn kém chi phí hơn.

4.2 Tăng hiệu điện thế

• Tăng hiệu điện thế bằng cách sử dụng máy tăng thế. Đặt hiệu điện thế vào hai đầu của đường dây.
• Xây dựng hệ thống đường dây điện cao thế từ 110KV đến 500KV. Trung thế từ 11KV đến 35KV hạ thế từ 220V đến 380V bao gồm: dây dẫn, cột điện ….
• So sánh hai cách giảm hao phí điện năng trong quá trình sử dụng điện bằng cách giảm điện trở và tăng hiệu điện thế thì bạn nên ưu tiên phương pháp tăng hiệu điện thế, sẽ đạt hiệu quả tốt hơn.

4.3 Sử dụng máy biến thể để làm giảm công suất hao phí

• Cấu tạo của một máy biết thể bao gồm: Nhiều cuộn dây sơ cấp nối với nhau, 1 từ trường biến thiên trong lõi sắt.
• Công dụng của máy biến thể là tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối với hiện điện thế sơ cấp và một trường biến thiên trong lói sắt.
• Phần từ trường biến thiên sẽ tạo ra trong mạch điện thứ cấp một hiện điện thế thứ cấp. Chính vì thế hiệu điện thế sơ cấp sẽ có thể thay đổi được hiện điện thế thứ cấp thông quá trừ trường. Sự thay biến đổi này được coi là để điều chỉnh quá số vòng quấn trên lõi sắt.

Trên đây là tất cả mọi thông tin có liên quan đến công thức tính điện năng hao phí. Hy vọng thông qua nội dung bài viết trên bạn đã hiểu hơn về điện năng, về công thức tính điện năng hao phí đặc biệt là cách giảm hiệu điện thế để các thiết bị điện hoạt động ổn định hơn.