Trong bối cảnh công nghệ tiên tiến của thế kỷ 21, tiêu chuẩn điện áp 110V thậm chí còn bị gọi là “lỗi thời” này đã gây ra vô số tranh luận và vấn đề.
Tại sao Hoa Kỳ nhất quyết sử dụng điện áp 110V?
Có sự khác biệt rõ ràng về tiêu chuẩn điện áp trên toàn thế giới. So với điện áp 220V được sử dụng ở châu Âu, hầu hết các nước châu Á và các nước Nam Mỹ, Hoa Kỳ luôn kiên quyết sử dụng điện áp 110V.
Lý do tại sao điện áp 110V trở nên phổ biến ở Hoa Kỳ có thể bắt nguồn từ cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20. Trong thời kỳ này, các tiêu chuẩn phân phối điện vẫn chưa được thống nhất và các công ty khác nhau sử dụng các tiêu chuẩn điện áp khác nhau. Tuy nhiên, điện áp 110V cuối cùng đã trở nên phổ biến ở Mỹ vì nhiều lý do quan trọng. (Ảnh: CNN).
Hoa Kỳ đã sớm áp dụng tiêu chuẩn điện áp 110V trong quá trình phát triển hệ thống điện của mình. Từ cuối thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20, việc xây dựng hệ thống điện của Mỹ còn ở giai đoạn sơ khai. Công nghệ phát điện lúc đó còn tương đối thô sơ, đặt ra thách thức rất lớn cho việc xây dựng hệ thống điện cao thế. Và vào thời điểm đó, hệ thống điện áp thấp tương đối dễ thực hiện nên Hoa Kỳ quyết định sử dụng điện áp 110V.
Khoảng cách mà năng lượng có thể được vận chuyển cũng là một vấn đề cần cân nhắc. Hoa Kỳ có khu vực địa lý rộng hơn và yêu cầu khoảng cách truyền dẫn dài hơn châu Âu, nơi sử dụng điện áp cao hơn. Hệ thống điện áp thấp có khả năng đối phó tốt hơn với căng thẳng trên đường dây truyền tải, vì vậy điện áp 110V đã trở thành tiêu chuẩn cho hệ thống điện của Hoa Kỳ.
Vào thời điểm đó, nguồn cung cấp điện tương đối không đáng tin cậy, dây điện và ổ cắm không được thiết kế an toàn. Một số kỹ sư và nhà phát minh bắt đầu cân nhắc việc hạ điện áp xuống để giảm nguy cơ bị điện giật và cháy nổ. Điện áp 110V có thể đạt được mục tiêu này bằng cách giảm dòng điện, nâng cao sự an toàn khi sử dụng các thiết bị điện. (Ảnh: ZME).
Cấu trúc nhà ở và ổ cắm điện ở Hoa Kỳ được thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn điện áp 110V, nếu tiêu chuẩn điện áp thay đổi, nó sẽ dẫn đến việc cần phải sửa đổi và nâng cấp trên quy mô lớn, đây chắc chắn là một chi phí và dự án rất lớn.
Chuẩn điện áp 110V còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Điện áp 110V tương đối thấp giúp bạn dễ dàng tránh được nguy cơ bị điện giật, cháy nổ.
Hoa Kỳ đã chọn gắn bó với tiêu chuẩn điện áp 110V. Từ góc độ lịch sử và công nghệ, tiêu chuẩn điện áp 110V là sản phẩm phát triển của hệ thống điện Mỹ. Tuy nhiên, khi công nghệ tiến bộ, các yêu cầu mới có thể sẽ thay đổi tiêu chuẩn này. Trong mọi trường hợp, vấn đề này đòi hỏi phải xem xét toàn diện các yếu tố khác nhau cũng như đánh giá và ra quyết định một cách khoa học.
Sự khác biệt giữa điện áp 110V và điện áp 220V là gì?
Điện áp 110V và điện áp 220V là các tiêu chuẩn điện áp phổ biến trong gia đình và chúng có sự khác biệt rõ ràng về kích thước điện áp. Điện áp 110V có nghĩa là điện áp đầu ra của nguồn điện là 110 volt (V), trong khi điện áp 220V có nghĩa là điện áp đầu ra của nguồn điện là 220 volt. Các tiêu chuẩn điện áp này được nhiều quốc gia và khu vực khác nhau xây dựng nhằm cung cấp một tiêu chuẩn điện áp thống nhất cho hệ thống cung cấp điện của cả quốc gia hoặc khu vực.
Sự phổ biến của điện áp 110V còn liên quan đến hệ thống điện một chiều của Thomas Edison. Trong Cuộc chiến điện lực, Edison và Nikola Tesla đại diện cho hai hệ thống điện cạnh tranh nhau, dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều. Khi đó, hệ thống DC được Edison sử dụng sử dụng điện áp 110V. Mặc dù sau này dòng điện xoay chiều đã bị loại bỏ nhưng điện áp 110V vẫn được giữ lại ở một mức độ nhất định do đã được sử dụng rộng rãi và cơ sở hạ tầng điện tương ứng đã được thiết lập ở một số nơi. (Ảnh: Zhihu)
Do sự chênh lệch về điện áp nên điện áp 110V và điện áp 220V sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các thiết bị điện sử dụng trong cuộc sống của chúng ta. Khi các quốc gia và khu vực áp dụng các tiêu chuẩn điện áp khác nhau, thiết bị điện cần được điều chỉnh theo tiêu chuẩn điện áp địa phương. Một số thiết bị điện lớn như máy điều hòa, máy giặt, lò nướng,… cần được thiết kế, chế tạo theo tiêu chuẩn điện áp để đảm bảo hoạt động bình thường và sử dụng an toàn.
Điện áp 110V và điện áp 220V cũng sẽ ảnh hưởng đến việc thiết kế và vận hành hệ thống điện. Trong các hệ thống truyền tải và phân phối điện, các tiêu chuẩn điện áp khác nhau đòi hỏi phải xem xét các tải dòng điện, tiết diện dây dẫn và công suất máy biến áp khác nhau. Điều này có nghĩa là hệ thống điện theo các tiêu chuẩn điện áp khác nhau cần được thiết kế và tối ưu hóa phù hợp để đáp ứng các yêu cầu về an toàn và độ tin cậy cung cấp điện.
Điều này không có nghĩa là điện áp 220V nhất thiết phải tốt hơn điện áp 110V hoặc ngược lại. Các quốc gia và khu vực áp dụng các tiêu chuẩn điện áp khác nhau đều có những cân nhắc và lý do riêng. Một trong những ưu điểm của điện áp 110V là tính an toàn. Do điện áp thấp hơn nên điện áp 110V tương đối an toàn về mặt điện áp tiếp xúc. Đối với những ngôi nhà và doanh nghiệp nhỏ hơn, đường dây truyền tải 110V ít tốn kém hơn.
Sự phổ biến của điện áp 110V cũng liên quan đến việc tiêu chuẩn hóa. Theo thời gian, ngành điện bắt đầu thúc đẩy các nỗ lực tiêu chuẩn hóa nhằm nâng cao hiệu quả và khả năng tương tác của nguồn cung cấp điện. (Ảnh: Zhihu).
Ngược lại, một trong những ưu điểm của điện 220V là khả năng sử dụng điện hiệu quả hơn. Bởi vì điện áp cao hơn nên dòng điện nhỏ hơn đối với cùng một công suất, nghĩa là tổn thất truyền tải ít hơn. Xét về mức tiêu thụ điện năng công nghiệp và thương mại quy mô lớn, việc sử dụng hệ thống cấp điện áp 220V có thể giảm chiều dài cáp và tổn thất truyền tải.
Có sự khác biệt rõ ràng giữa điện áp 110V và điện áp 220V về kích thước điện áp, cách sử dụng thiết bị và thiết kế hệ thống điện. Mặc dù các quốc gia và khu vực khác nhau có tiêu chuẩn điện áp khác nhau nhưng chúng đều có những ưu điểm và đặc điểm riêng. Hiểu và thích ứng với các tiêu chuẩn điện áp khác nhau là rất quan trọng đối với cuộc sống và công việc bình thường của chúng ta.