Potenza elettrica

potenza Elettrica viene trasformata in altre forme di energia quando le cariche elettriche si muovono attraverso una differenza di potenziale elettrico (tensione), che si verifica nei componenti elettrici in circuiti elettrici., Dal punto di vista elettrico di alimentazione, componenti di un circuito elettrico può essere diviso in due categorie:

dispositivi Passivi (carichi)Modifica

Quando le cariche elettriche si muovono attraverso una differenza di potenziale da una maggiore a una tensione inferiore, che è quando la corrente convenzionale (carica positiva) si sposta dal terminale positivo (+) al terminale negativo ( − ), il lavoro è fatto con le accuse sul dispositivo. L’energia potenziale delle cariche dovuta alla tensione tra i terminali viene convertita in energia cinetica nel dispositivo., Questi dispositivi sono chiamati componenti passivi o carichi; “consumano” energia elettrica dal circuito, convertendola in altre forme di energia come lavoro meccanico, calore, luce, ecc. Esempi sono apparecchi elettrici, come lampadine, motori elettrici e riscaldatori elettrici. Nei circuiti a corrente alternata (AC) la direzione della tensione si inverte periodicamente, ma la corrente scorre sempre dal potenziale più alto al lato potenziale più basso.,

dispositivi Attivi (fonti di energia)Modifica

Se le accuse sono mosse da un ‘esterno di forza” attraverso il dispositivo nella direzione dal basso potenziale elettrico per la maggiore, (così carica positiva che si muove dal negativo al terminale positivo), il lavoro sarà fatto sulle spese, e l’energia viene convertita in elettrico energia potenziale da qualche altro tipo di energia, come l’energia meccanica o energia chimica., I dispositivi in cui ciò si verifica sono chiamati dispositivi attivi o fonti di energia; come generatori elettrici e batterie. Alcuni dispositivi possono essere una fonte o un carico, a seconda della tensione e della corrente che li attraversa. Ad esempio, una batteria ricaricabile funge da fonte quando fornisce alimentazione a un circuito, ma come carico quando è collegata a un caricabatterie e viene ricaricata, o un generatore come fonte di alimentazione e un motore come carico.,

Convenzione dei segni passivimodifica

Poiché l’energia elettrica può fluire dentro o fuori da un componente, è necessaria una convenzione per la quale direzione rappresenta il flusso di potenza positivo. La potenza elettrica che scorre da un circuito in un componente è definita arbitrariamente per avere un segno positivo, mentre la potenza che scorre in un circuito da un componente è definita per avere un segno negativo. Pertanto i componenti passivi hanno un consumo energetico positivo, mentre le fonti di energia hanno un consumo energetico negativo. Questo è chiamato la convenzione segno passivo.,

Resistivo circuitsEdit

In caso di resistivo (Ohmico, o lineare) i carichi, legge di Joule può essere combinato con la legge di Ohm (V = I·R) di produrre espressioni alternative per la quantità di energia che viene dissipata:

P = I V = I 2 R = V 2 R , {\displaystyle P=IV=I^{2}R={\frac {V^{2}}{R}},}

dove R è la resistenza elettrica.

Corrente alternativamodifica

Nei circuiti di corrente alternata, elementi di accumulo di energia come induttanza e capacità possono provocare inversioni periodiche della direzione del flusso di energia., La porzione di flusso di potenza che, in media su un ciclo completo della forma d’onda AC, si traduce in trasferimento netto di energia in una direzione è noto come potenza reale (indicato anche come potenza attiva). Quella porzione di flusso di potenza dovuta all’energia immagazzinata, che ritorna alla sorgente in ogni ciclo, è nota come potenza reattiva., r m s cos ⁡ θ {\displaystyle P={1 \over {\sqrt {2}}}V_{p}I_{p}\cos \theta =V_{\rm {rms}}I_{\rm {rms}}\cos \theta \,}

dove

Vp è il picco di tensione in volt Ip è il picco di corrente in ampere Vrms è la radice quadrata media tensione in volt Irms è il root-mean-square corrente in ampere q è l’angolo di fase tra corrente e tensione di onde sinusoidali

Il rapporto tra il potere reale, la potenza reattiva potenza apparente può essere espresso dal rappresentante la quantità di vettori., La potenza reale è rappresentata come un vettore orizzontale e la potenza reattiva è rappresentata come un vettore verticale. Il vettore di potenza apparente è l’ipotenusa di un triangolo rettangolo formato collegando i vettori di potenza reale e reattiva. Questa rappresentazione è spesso chiamata triangolo di potenza.,arent potenza)}}^{2}={\mbox{(potenza reale)}}^{2}+{\mbox{(potenza reattiva)}}^{2}}

Reale e potenze reattive può anche essere calcolato direttamente la potenza apparente, quando la corrente e la tensione sono entrambi sinusoidi con un angolo di fase θ tra di loro:

(real potenza) = (potenza apparente) cos ⁡ θ {\displaystyle {\mbox{(real potenza)}}={\mbox{(potenza apparente)}}\cos \theta } (potenza reattiva) = (potenza apparente) peccato ⁡ θ {\displaystyle {\mbox{(potenza reattiva)}}={\mbox{(potenza apparente)}}\sin \theta }

Il rapporto di potere reale potenza apparente è chiamato fattore di potenza è un numero sempre tra 0 e 1., Dove le correnti e le tensioni hanno forme non sinusoidali, il fattore di potenza è generalizzato per includere gli effetti della distorsione.

Campi elettromagneticimodifica

L’energia elettrica scorre ovunque i campi elettrici e magnetici esistano insieme e fluttuano nello stesso luogo., L’esempio più semplice di questo è nei circuiti elettrici, come mostrato nella sezione precedente. Nel caso generale, tuttavia, la semplice equazione P = IV deve essere sostituita da un calcolo più complesso, l’integrale del prodotto incrociato dei vettori di campo elettrico e magnetico su un’area specificata, quindi:

P = ∫ S ( E × H) d d A . Il nostro sito utilizza cookie tecnici e di terze parti per migliorare la tua esperienza di navigazione .\ ,}

Il risultato è uno scalare poiché è l’integrale di superficie del vettore di Poynting.