tutto
VITO SPERONI CONSULENTE SULLE TELECOMUNICAZIONI E FOTOVOLTAICO
POTENZA ELETTRICA IN CORRENTE CONTINUA
La potenza è una misura della velocità di emissione di energia nel tempo, e si misura in Watt.
P=dw/dt
Dove: dw è l’Energia (joule); dt è il tempo in secondi
Ora vediamo come si arriva alla formula della potenza :
- La Corrente elettrica:
l’intensità di corrente elettrica è indicata con il simbolo “I” e la sua unità di misura è l’Ampere (A) e da essa si ricava l’unità di misura di carica elettrica: il Coulomb, che corrisponde alla carica elettrica trasportata da una corrente di 1 ampere nell’unità di tempo. Un Ampere corrisponde alla carica di 6 miliardi di miliardi di elettroni (1 Coulomb) che attraversano un filo conduttore in 1 secondo.
1A=1C/1s
Esistono due tipologie di corrente:
la corrente continua la cui curva è costante nel tempo (CC o DC, dall’inglese: Direct Current)
la corrente alternata (CA o AC dall’inglese: Alternating Current), la cui curva è una sinusoide elementare con una certa frequenza di oscillazione nel tempo.
- La Tensione :
La tensione o differenza di potenziale è l’energia per unità di carica. Si misura in Volt (V)
1V=1J/1C
Il lavoro è fornito da una sorgente esterna di forza elettromotrice (fem) che viene rappresentata da una batteria.
- la Potenza è la misura della velocità di assorbimento, oppure di emissione di energia nel tempo e si misura in Watt.
Se operiamo sulla formula P=dw/dt e le definizioni viste prima ( I=dq/dt e V=dw/dq) si ottiene la formula che mette in relazione la Potenza con le grandezze V e I:
P=dw/dt=(dw/dq) * (dq/dt)= V*I=Watt
BATTERIE RICARICABILI E CARICABATTERIA, SU AMAZON
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 generatore: Ŋ=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 (P) per il tempo (t) in cui viene erogata o assorbita. Se 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 :
