Sempre devi avere in mente Itaca, raggiungerla sia il pensiero costante.
LA LEGGE DI OHM (2)
… studiare, studiare ed ancora studiare,
è il solo modo di capire quanto possa
essere grande sia la propria ignoranza!
LA POTENZA
L'unità di energia elettrica è il watt ( W ) , dal nome di
James Watt ( 1736-1819 ).
Un watt di potenza è uguale al lavoro fatto
in un secondo dalla differenza di
potenziale di un volt
muovendo una carica di un coulomb.
Ricordando che 1 Coulomb al secondo è 1 Ampere,
avremo che la potenza in Watt equivale al
prodotto di Ampere per Volt .
Potenza in Watt = Volt x Ampere
P = E x I
Esempio : Un tostapane prende 5 A dalla linea di alimentazione 240V .
Quanta potenza viene utilizzata ? P = E x I = 240 V x 5 A P = 1200 Watt
Esempio : quanta corrente scorre nel filamento di una lampadina da 75 watt
collegato alla casalinga alimentazione di 240 Volt ?
Abbiamo la P (potenza ) ed E (volt) . Abbiamo detto che P = EI, da cui si ottiene :
I = P / E e pertanto : I = 75/240 I = 0,3125 Ampere, il risultato cercato
Questa quantità di corrente risulta meglio espressa in milliampere . Per convertire
ampere a milliampere occorre moltiplicare per 1000 . Questo ci darà : 312,5 mA
La Potenza in Watt può anche essere calcolata da :
, si legge , "la potenza è uguale al quadrato di I per R" .
, si legge , "la potenza è al quadrato di E diviso per R"
Watts e Unità di Potenza .
746 W = 1 CV Cavallo (HP Horse Power).
Questa relazione può essere ricordata più facilmente come 1 Cavallo equivale a
circa 3/4 kilowatt . Ricordo che 1 kilowatt = 1000 W.
LAVORO
Lavoro = Potenza sviluppata in un determinato Tempo
A partire dal Watt, possiamo sviluppare diverse altre unità importanti . Il principio
fondamentale da ricordare è che la Potenza è il Lavoro sviluppato in un lasso di tempo t,
mentre il Lavoro è la Potenza sviluppata in un determinato Tempo .
Le formule sono :
Potenza = lavoro / tempo e Lavoro = potenza x tempo
Con il Watt per unità di potenza, un watt usato nel tempo di un secondo è uguale al
lavoro di un joule . Per dirla semplicemente , 1 watt è 1 joule al secondo.
Pertanto , 1 W = 1 J / s .
il joule (J) è l'unità base del lavoro o energia .
Un'unità di lavoro che può essere utilizzata con singoli elettroni è l' elettronvolt . Si
noti che l'elettrone è la carica , mentre la tensione è la differenza di potenziale .
Ora 1eV ( si legge un elettronvolt) è la quantità di lavoro necessaria per spostare un
elettrone tra due punti aventi una differenza di potenziale di un volt .
Poiché elettroni equivalgono ad 1C e un joule è un Volt -Coulomb , ci
devono essere eV in 1J .
Chilowattora
Si tratta di un'unità comunemente usato per grandi quantità di lavoro elettrico o
energia .
La quantità viene calcolata semplicemente come il prodotto della potenza in
chilowatt moltiplicata per il tempo in ore durante le quali viene utilizzata la potenza .
Questa è l'unità di energia che devi sapere .
Esempio : Una lampadina utilizza 100 W o 0,1 kW per 4 ore ( h ), la quantità di
energia utilizzata è :
Kilowattora = chilowatt x ore = 0,1 x 4 = 0.4 kWh .
Noi paghiamo la nostra energia elettrica domestica in chilowattora di energia .
POTENZA dissipata in una RESISTENZA
Quando la corrente fluisce in una resistenza , del calore viene prodotto a causa
dell'attrito tra il movimento degli elettroni liberi e gli atomi che ostruiscono il percorso
del flusso di elettroni .
Il calore è la prova che la Potenza viene usata nella produzione di corrente.
Questo è il modo per rompere un fusibile , dovuto al calore della eccessiva corrente
che fonde il filo di metallo nel fusibile .
La potenza è generata dalla sorgente di tensione applicata e consumata nella resistenza
sotto forma di calore . Questa potenza che la resistenza dissipa in calore deve essere fornita
dal generatore di tensione , altrimenti non può mantenersi la differenza di potenziale
necessaria per produrre la corrente .
Una qualsiasi delle tre formule può essere utilizzata per calcolare la potenza dissipata in una
resistenza . Quella da utilizzare è solo una questione di convenienza, a seconda di quali
fattori sono noti .
Nella figura, la potenza dissipata con 2 A attraverso la resistenza e con 6 V ai suoi
capi è 2 x 6 = 12 W. Oppure, calcolando in termini di corrente e resistenza ,
otteniamo
volte 3 , 4 x 3, che equivale a 12 W. Utilizzando invece la tensione e la
resistenza , la potenza può essere calcolata come
(o 36) , diviso 3 , che è
sempre uguale a 12 W.
= 6 x 2 =12 W
= 2 x 2 x 3 =12 W
= 6 x 6 : 3 =12 W
Nella figura di sopra, abbiamo introdotto un nuovo simbolo schematico : il simbolo
schematico di una batteria che vedete sulla sinistra . Si noti la piccola barra in alto è
il terminale negativo . La direzione del flusso di corrente è mostrata correttamente ,
da negativo a positivo
Non importa quale equazione avrete utilizzata , 12 W di potenza vengono comunque
dissipati sotto forma di calore . La batteria deve generare questa quantità di potenza
continua al fine di mantenere la differenza di potenziale di 6 V che produce la corrente 2 A
sulla resistenza di 3 Ohm
In alcune applicazioni pratiche, la dissipazione di potenza elettrica è desiderabile perché
rappresenta la componente che deve produrre calore per fare il suo lavoro .
Per esempio , un tostapane da 600 W deve dissipare questa quantità di energia per produrre
la quantità di calore necessaria alla tostatura del pane. Allo stesso modo, una lampadina da
300 W deve dissipare il potere di rendere il filamento incandescente modo che avrà il bagliore
che fornisce la luce . In altre applicazioni, tuttavia , il calore può essere solo un indesiderabile
sottoprodotto della necessità di fornire corrente attraverso la resistenza in un circuito. In ogni
caso , però, quando c'è corrente in una resistenza , si dissipa una potenza pari a .
Il termine viene utilizzato più volte per descrivere indesiderate perdite di potenza
in un circuito resistivo .
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