La potenza elettrica e l’ effetto Joule

La Potenza elettrica e l' effetto Joule

Prima di iniziare a leggere l’ articolo ti consiglio di dare una letta a questi articoli in modo da capire meglio:

Potenza-elettrica
Formulario sulla potenza e legge di ohm

Prima d’ iniziare con la spiegazione introduciamo un po’ l’ argomento sulla potenza elettrica, i generatori di tensione e l’ effetto Joule.

I generatori di tensione sono dei dispositivi in grado di trasformare varie forme di energia in energia elettrica. Queste forme di energia possono essere: meccaniche, chimiche, termiche, radiante ecc.

Ad esempio un generatore di tensione che converte l’ energia meccanica in energia elettrica è l’ alternatore di un veicolo qualsiasi. L’ alternatore sfrutta il moto del motore, tramite una cinghia che è collegata all’ albero motore, per produrre energia elettrica. Nei prossimi articoli vedremo il funzionamento dell’ alternatore così si riesce a capire perfettamente come funziona.

Un’ altro esempio di un generatore che sfrutta l’ energia chimica è una comune batteria. Per non aver molti argomenti in questo articolo preferisco fare un’ articolo riguardanti tutti i tipi di batterie. Così potrai capire esattamente come sono fatte

Inoltre ci sono le celle di peltier, dei piccoli generatori di tensione, sfruttano il calore applicato per poter produrre una piccola corrente.

Elettric

La potenza elettrica

Carica-batteria-avvitatore
Carica batteria

Come avrai notato su molti elettrodomestici è presente una piccola targhetta con dei dati. Ora vediamo cosa significano tutti questi dati. In ogni modello di carica batteria o qualsiasi utilizzatore, sono presenti dei dati.. Ad esempio:

  • Input: AC 230V 50 Hz 45mA
  • Output: AC 17v 200mA

Input ed Output

Prima di mostrare delle formule è bene saper leggere le etichette presenti in qualsiasi utilizzatore. L’ input è l’ ingresso della tensione di rete, ovvero dove lo colleghiamo. Prendiamo come riferimento il carica batteria citato prima, l’ input è di 230v Ac. AC sta per corrente alternata mentre 230v è il valore efficace della tensione di casa, inoltre c’ è 50 Hz che è la frequenza della rete. Clicca qui per approfondire.

Non per ultimo è presente 45 mA che è il consumo dell’ utilizzatore.

Ora vediamo l’ output. L’ output è l’ uscita del carica batteria, che in questo caso è di AC 17v. E la corrente di uscita è di 200 mA

Potenza elettrica e Joule

Definizione di potenza: Si dice potenza di un componente elettrico il prodotto della sua tensione per la sua corrente. La potenza di solito è indicata con la lettera P.

L’ unità di misura della potenza: è il Watt. Si abbrevia con la lettera W

La formula è la seguente:

P = V * I

Come si vede la formula rispecchia completamente la definizione. Questa piccola formula e la legge di ohm sono fondamentali per chi vuole cimentarsi con l’ elettronica!

N.B: In un circuito la somma delle potenze di tutti i generatori di tensione presenti, deve essere uguale alla somma delle potenze di tutti gli utilizzatori.

Questa formula, inoltre, si può utilizzare per calcolare l’ intensità di corrente (A) e la tensione.

Calcolo della Corrente sapendo Potenza e Tensione

Per calcolare la corrente sapendo potenza e tensione dobbiamo usare questa formula:

I = P / V

Es:

Dobbiamo trovare la corrente di un circuito sapendo la potenza e la tensione.

P= 120W

V= 12V

Utiliziamo la formula citata prima per ricavare la corrente:

I= 120W / 12v

I= 10A

Calcolo della Tensione sapendo la Potenza e la Corrente

Per calcolare la Tensione sapendo la Potenza e la Corrente dobbiamo usare questa formula:

V = P / I

Es:

Dobbiamo trovare la tensione presente in questo circuito:

P = 120W

I= 10A

Utilizziamo la formula citata prima calcoliamo la tensione del circuito

V = 120W / 10A

V = 10v

Legge di Joule

Effeto-joule
Effetto Joule

La legge di Joule dice che in un componente elettrico, avente una resistenza R, in cui circola una certa corrente I, si sviluppa sotto forma di calore una certa potenza che è uguale al prodotto della sua resistenza per il quadrato della sua corrente. La formula della legge di Joule è :

P = R * I2

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