Điện áp 110V hay 220V đều có chung mục đích là nguồn cung cấp điện để các thiết bị điện hoạt động, hầu hết các nước châu Mỹ dùng điện 110-127V trong khi hầu hết phần còn lại của thế giới dùng 220-240V. Vậy sự khác nhau giữa 2 hệ thống điện áp này là gì?
So sánh điện 110V và 220V
1. Chi phí
Công suất truyền tải/ tiêu thụ điện được tính theo công thức P = U x I trong đó U là điện áp và I là cường độ dòng điện. Như vậy nếu tải cùng tiêu thụ một công suất điện = P thì rõ ràng cường độ dòng điện khi sử dụng điện áp 110V sẽ phải cao hơn gấp 2 lần so với khi sử dụng điện áp 220V.
Và khi cường độ dòng điện tăng lên sẽ kéo theo nhiều yếu tố, trong đó cần chú ý nhất là tiết diện dây dẫn điện phải lớn hơn. Ngoài ra khi cường độ dòng điện tăng, tổn thất điện sẽ nhiều hơn (tất nhiên thực tế tổn thất ở điện dân dụng không quá lớn).
Tóm lại bạn có thể kết luận dây điện dùng điện áp 220V sẽ có tiết diện nhỏ hơn dây điện dùng 110V.
Ngoài ra, điện áp 110V ở các nước hầu hết có tần số 60Hz trong khi các nước dùng điện áp 220V thường có tần số 50Hz. Ở tần số 60Hz, máy phát điện phải quay 3600RPM, ở tần số 50Hz chỉ còn 3000RPM, điều này có nghĩa là máy phát điện của hệ thống điện 110V sẽ hiện đại hơn và chi phí vận hành cũng cao hơn.
2. Sự nguy hiểm
Sự nguy hiểm của điện được thể hiện qua cường độ dòng điện. Cường độ dòng điện chạy qua cơ thể sẽ quyết định mức độ nguy hiểm, nếu cường độ càng cao thì càng nguy hiểm.
Cường độ dòng điện chạy qua một vật dẫn như dây điện (hoặc cơ thể) sẽ được tính dựa trên điện trở của vật dẫn, tức là I = U/R trong đó U là điện áp và R là điện trở.
Giả sử điện trở của cơ thể không đổi, dựa theo công thức này thì rõ ràng điện áp 220V sẽ tạo ra cường độ cao gấp 2 lần mức điện áp 110V. Để xem lại sự tương quan về sự nguy hiểm giữa cường độ và điện áp với cơ thể, bạn xem chi tiết tại đây: Điện thế hay cường độ dòng điện nguy hiểm?
3. Tổn thất
Công suất tổn thất ở điện xoay chiều được tính theo công thức P (loss) = R x I bình phương, trong đó R là điện trở dây dẫn và I là cường độ dòng điện.
Dựa theo công thức này, rõ ràng cường độ dòng điện tăng lên thì công suất tổn thất điện năng sẽ tăng theo cấp số mũ. Như giải thích ở trên, khi truyền tải cùng một công suất tiêu thụ P, cường độ dòng điện ở điện áp 110V cao hơn 2 lần cường độ ở điện áp 220V, nghĩa là P (loss) ở điện 110V sẽ tổn thất gấp 4 lần P (loss) ở điện 220V.
Hệ thống điện dân dụng 110V-60Hz chủ yếu được sử dụng tại Hoa Kỳ, phần còn lại của thế giới sử dụng điện áp 220V-50Hz để tiết kiệm chi phí. Trên đây là một số khác biệt giữa điện 110V và 220V, hy vọng sẽ giúp bạn giải đáp được câu hỏi này.
