Brevi lezioni di elettronica (Italian Edition) by Alessio Mangoni

autore:Alessio Mangoni [Mangoni, Alessio]
La lingua: ita
Format: epub
pubblicato: 2020-04-30T05:00:00+00:00

Potenza elettrica

In un circuito elettrico dove scorre corrente ci sono cariche in moto che disperdono energia convertendola, ad esempio, in calore. Infatti una carica in moto “urta” continuamente contro il materiale che attraversa, interagendo in modo diverso a seconda dei casi. Per far scorrere nel circuito una corrente I occorre una potenza P (energia al secondo, cioè Watt, simbolo W) prodotta di solito dal generatore. La potenza è data dal prodotto della tensione V per la corrente I, cioè



In un circuito a regime la velocità delle cariche è pressoché costante e la potenza erogata viene ceduta al materiale del circuito, tramite “urti” paragonabili ad attrito. Uno degli effetti collaterali è il riscaldamento del circuito, cioè la conversione dell'energia ceduta in calore. Nel caso di un resistore per cui valga la legge di Ohm



otteniamo che la potenza ceduta al resistore di resistenza R è pari a



oppure



In un resistore praticamente tutta l'energia dissipata viene convertita in calore e questo effetto è noto come effetto Joule. La formula precedente, che calcola la potenza dissipata, può essere utilizzata per calcolare l'energia, E, convertita in calore in un certo intervallo di tempo 𝛥t, basta moltiplicare la potenza, P, per l'intervallo stesso, misurato in secondi, secondo la formula



Nel caso pratico il resistore, come d'altronde tutto il circuito, è collocato in un certo ambiente e dunque la sua temperatura aumenta finché non si arriva all'equilibrio termico con l'ambiente circostante. Questo effetto di riscaldamento di un circuito operativo può sembrare uno svantaggio e in molti casi infatti lo è. Tuttavia ci sono molti esempi di applicazione di questo principio, ad esempio in alcuni apparecchi di utilità quotidiana. Primo fra tutti il forno a serpentina, in cui una serpentina che fa da resistore si riscalda e raggiunge temperature elevate, fino all'incandescenza, grazie all'effetto Joule, permettendo di cucinare le pietanze. Altri esempi di apparecchi che possono sfruttare questo effetto sono l'asciugacapelli e il tostapane. Ogni resistore che può essere inserito in un circuito ha una sua potenza massima che riesce a dissipare e se si supera tale valore il dispositivo può rompersi o addirittura incendiarsi.

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