Corrente alternata: potenza attiva, reattiva ed apparente
Corrente alternata: spiegazione di fisica. Potenza in regime variabile, potenza attiva e apparente, potenza reattiva e Teorema di Boucherot
Indice
CORRENTE ALTERNATA
In un circuito a corrente variabile, di forma qualsiasi con andamento periodico, si hanno diversi tipi di potenza:
- potenza istantanea (data dal prodotto tra i valori istantanei di V ed I)
- potenza attiva;
- potenza apparente;
- potenza reattiva.
POTENZA ATTIVA
La potenza attiva è quel valore di potenza che, moltiplicato per il periodo, fornisce l’energia trasformata durante il periodo stesso.
la potenza attiva si indica con P, si misura in Watt e coincide con il valore della componente continua della potenza istantanea in un periodo. È la potenza dissipata nelle resistenze.
In regime sinusoidale, la potenza attiva è data dalla seguente relazione:
P=V·Icosj= SVR·IR=SVR2/R
POTENZA APPARENTE
La potenza è data dal prodotto del valore efficace della tensione per il valore efficace della corrente. Si indica con S e si misura in Volt-Ampère(VA).
Nel caso in cui le forme d’onda di tensione e corrente coincidano perfettamente, la potenza apparente e quella attiva sono uguali (S=P). Ciò avviene solo se il circuito è formato da soli resistori. In tutti gli altri casi la potenza apparente è maggiore di quella attiva.
In regime sinusoidale la potenza apparente è data dalla seguente relazione:
S=V·I=Z·I2 =V2/Z=√(P2+Q2)
POTENZA REATTIVA
Quando la potenza attiva è minore di quella apparente, nel circuito troviamo reattanze, induttive o capacitive, e la forma d’onda della corrente non coincide più con quella della tensione.
Nell’arco di un periodo avvengono alternativamente scambi di energie tra il campo elettrico o quello magnetico ed il resto del circuito senza dissipazione.
La potenza reattiva è quindi la potenza che alternativamente fluisce nella reattanza senza essere trasformata in altre forme di energia.
Si indica con il simbolo Q e si misura in VAR (Volt-Ampère reattivi), ed è data dalla seguente relazione:
Q=V·I·senj= SVX·Ix =SVX2/ Ix
TEOREMA DI BOUCHEROT
In una rete complessa possono essere presenti contemporaneamente più resistori, induttori e condensatori.
Il calcolo della potenza è regolato dal teorema di Boucherot, secondo cui la potenza attiva totale è data dalla somma delle potenze dissipate da ogni resistore:
PT=P1+P2+…+Pn
Mentre la potenza reattiva totale è ottenuta come somma algebrica delle singole potenze reattive: le potenze induttiva e capacitiva si compensano e quando sono uguali in valore assoluto si alimentano a vicenda:
QT=QL1+QL2+…+QLn-(QC1+QC2+…+QCn)
La potenza apparente totale è diversa dalla somma delle singole potenze apparenti ed è espressa dalla seguente relazione:
ST=√(PT2+QT2).
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