Việc tăng điện áp khi truyền tải đi xa là kết quả của mối quan hệ mật thiết giữa kinh tế và kĩ thuật, tức là phải có sự đánh đổi cân nhắc giữa lợi nhuận kinh tế dựa trên nền tảng khoa học kĩ thuật về sự truyền điện trong kim loại, cụ thể là như thế nào?

Vấn đề chính khi truyền tải điện năng đi xa là việc xảy ra mất mát năng lượng điện trên đường truyền do sự tỏa nhiệt, mà nguyên nhân chính của sự tỏa nhiệt là do điện trở của dây dẫn điện. Điện trở của dây dẫn điện là một đại lượng xác định "độ khó" của dòng điện khi đi qua một vật liệu nào đó.

Các vật liệu được xem là dẫn điện tốt nhất như vàng, các chất siêu dẫn, ... . Nhưng không ai lại đi lấy vàng hay các chất siêu dẫn khác đi làm dây truyền tải điện cả, lý do đơn giản là vì chúng quá mắc. Vật liệu dẫn điện thông dụng nhất được sử dụng đó là đồng và nhôm, mặc dù đồng và nhôm có lượng điện trở có thể gây mất mát năng lượng điện nhất định nhưng vẫn trong mức cho phép.

Tiếp theo là về kích thước của dây dẫn điện, ta có công thức tính điện trở $R$ của dây dẫn điện như sau,

$$R = \frac{L \rho}{S}$$,

Trong đó:

• $L$ là chiều dài dây dẫn.
• $\rho$ là điện trở suất (đại lượng đặc trưng phụ thuộc vào từng dây dẫn).
• $S$ là tiết diện của dây dẫn.

Bạn có thể cảm nhận được rằng, điện trở của dây dẫn sẽ tỉ lệ thuận với chiều dài $L$ và tỉ lệ nghịch với tiết diện $S$ của dây dẫn, điều này có nghĩa rằng nếu ta tăng tiết diện (nói cách khác là đường kính) của dây dẫn thì giảm được điện trở của dây dẫn, mà như lúc đầu ta đã nói điện trở giảm thì mất mát năng lượng điện sẽ giảm, nhưng một lần nữa, chi phí kinh tế không cho phép, việc lắp đặt thi công những dây dẫn có đường kính lớn (tưởng tượng dây dẫn to như cột điện) là một vấn đề hết hết sức nan giản.

Nếu chúng ta không thể thay đổi điện trở của dây dẫn thì phải làm thế nào? Ta có công thức tính độ tiêu hao điện trên dây dẫn như sau,

$$P_{\text{l}} = \left( \frac{P}{V} \right)^2 * R$$

Trong đó:

• $P_{\text{l}}$ là lượng điện tiêu hao.
• $P$ là lượng điện nguồn được truyền tải.
• $V$ là hiệu điện thế (điện áp).
• $R$ là điện trở.

Trong khi hai giá trị $P$ và $R$ là không thể thay đổi được thì nếu ta tăng điện áp $V$ lên chắc chắn sẽ giảm được lượng điện tiêu hao $P_{\text{l}}$. Hy vọng tới đây đã có thể làm sáng tỏ mọi thứ bạn thắc mắc.

Còn việc sử dụng các trạm hạ áp để giảm điện áp khi đưa vào hộ gia đình để sử dụng là điều tất yếu, các thiết bị điện dân dụng trong nhà chỉ sử dụng điện áp có mức 220V trở lại, không những thế điện áp cao có khả năng gây nhiễm điện ra môi trường xung quanh và phóng điện gây nguy hiểm chết người.