POTENZA ELETTRICA IN CORRENTE CONTINUA

POTENZA ELETTRICA IN CORRENTE CONTINUA

La potenza è pari al lavoro compiuto nell’unità di tempo (joule al secondo).

COME SI CALCOLA

La Potenza di un apparato elettrico è il prodotto della sua Tensione per la Corrente, e viene indicata con la lettera “P” e si calcola utilizzando la formula: P=V*I 

Dove P si esprime in Watt (W), V si misura in Volt , e I si misura in Ampere (A).

Per il principio della conservazione dell’energia: la somma di tutte le potenze erogate è uguale alla somma di tutte le potenze assorbite più le potenze dissipate.

Per convenzione la potenza elettrica che è  prodotta all’interno di un generatore si chiama potenza generata; la potenza ai morsetti di uscita del generatore si chiama potenza erogata, e la potenza ai morsetti degli utilizzatori (carico) si chiama potenza assorbita.

RENDIMENTO

Per rendimento di un generatore si intende il rapporto fra la Potenza Erogata dal generatore ai suoi morsetti, e quella Generata.

Rg= resistenza interna del generatore (E)

E si calcola con le seguenti formule:

Potenza Erogata= PE= VAB * I= Watt

Potenza Generata=PG = E*I = Watt

Avremo che il Rendimento è uguale a:

Ŋg=PE/PG=VAB*I/E*I=VAB/E

Eseguendo un ragionamento analogo il Rendimento di un motore è dato dal rapporto fra la Potenza elettrica utilizzata e quella assorbita.

Ŋm=P/Pm= Em*I/VAB*I= Em/VAB

Per cui il rendimento di una linea è dato dal rapporto tra la Potenza disponibile al termine della linea e quella fornita al suo inizio.

Ŋm=VCB*I/ VAB*I= VCB/VAB

Il rendimento di trasferimento di potenza da un generatore ad un utilizzatore è dato dal rapporto fra la potenza trasferita all’utilizzatore Pu e quella generata Pg dal generatoreŊ=Pu/Pg

EFFETTO JOULE

I collegamenti elettrici assorbono sempre Potenza e la trasformano in calore per effetto Joule questa è la potenza persa o potenza dissipata. Se si conosce la corrente in un conduttore e si conosce la resistenza, si è in grado di calcolare la potenza dissipata  in calore per effetto Joule con la formula:

Pj = R*I2

In una resistenza l’Energia elettrica assorbita si trasforma in calore. L’unità di energia termica più usata è la Chilocaloria (kcal) che rappresenta l’energia che deve essere utilizzata affinché un 1 kg di acqua elevi la temperatura di 1°C (da 14° a 15°). La chilocaloria corrisponde a 4185 J. Formula: 1kW= 3,6*10⁶ J/4185= 860 Kcal

ENERGIA

L’Energia assorbita da un utilizzatore, oppure erogata da un generatore  è il prodotto della Potenza (Pper il tempo (t) in cui viene erogata o assorbitaSe la Potenza è espressa in watt e il tempo in secondi, l’Energia si esprime in joule (J). Anche se, quasi sempre l’Energia viene espressa in multipli del joule; e quella più usata è il kWh (chilowattora) che rappresenta la Potenza di 1 kW erogata per il tempo di un’ora. E si calcola con la formula: E=P*t (kWh)

1 kWh = 1000 Watt; 1 ora = 3600 sec; per cui: 1 kWh= 1000 W * 3600 sec= 3,6*10⁶ J

TABELLA RIASSUNTIVA DELLA LEGGE DI OHM

P =POTENZA (Watt)

P= V x I  (W) se sostituisco la V con R x I avremo che P= R x I² se sostituisco nella formula la I con V/R si avrà che P= V²/R

V= TENSIONE (Volt)

V= R x I (Volt) se sostituisco la I con P/V avremmo V²= R x P =

Se sostituisco nella formula V= R x I, la R con V/I avremo che V= V/I x I = P/I in quanto P= V x I  

R= RESISTENZA (OHM = Ω)

R = V/I  se sostituisco la V con P/I avremo che la R= P/ I²  se invece sostituisco la I con P/V avremo che R= V/P/V e infine R= V²/P

I= CORRENTE (Ampere)

I= V/R  se sostituisco la R con V/I  avremo V/V/I  e siccome V x I = P avremo che la I= P/V;  se sostituisco nella formula I=P/V la V con R x I avremo che: I²= P/R  per cui :

  

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