Potenza Elettrica: Formula, Tipi e Calcolo
Combinando con la legge di Ohm, si ottengono forme alternative:
Corrente alternata (AC) monofase
Tipi di potenza in AC
In corrente alternata con carichi reattivi (motori, trasformatori, condensatori), si distinguono tre tipi di potenza:
Potenza attiva (P)
La potenza attiva, misurata in Watt (W), è la potenza effettivamente convertita in lavoro utile (calore, movimento meccanico, luce). È quella che viene fatturata dal fornitore di energia e che produce effetti reali.
Potenza reattiva (Q)
La potenza reattiva, misurata in VAR (Volt-Ampere Reattivi), è la potenza che oscilla tra sorgente e carico senza produrre lavoro utile. È necessaria per creare i campi magnetici in motori e trasformatori, ma non contribuisce al lavoro effettivo.
Potenza apparente (S)
La potenza apparente, misurata in VA (Volt-Ampere), è il prodotto di tensione e corrente efficaci, senza considerare lo sfasamento. Rappresenta la potenza totale che deve essere fornita dal generatore.
Triangolo delle potenze
Le tre potenze sono legate dalla relazione vettoriale del triangolo delle potenze:
Immagina una botte di birra inclinata: la birra che versi nel bicchiere è la potenza attiva (utile), la schiuma è la potenza reattiva (inutile ma inevitabile), il totale spillato è la potenza apparente.
Esempi pratici
Esempio 1: Potenza di una lampadina
Una lampadina a LED assorbe 0,05 A a 230 V. Qual è la potenza?
Soluzione: P = V × I = 230 × 0,05
Esempio 2: Potenza di un motore
Un motore monofase assorbe 5 A a 230 V con fattore di potenza cos φ = 0,85. Calcola le potenze.
Potenza apparente: S = V × I = 230 × 5 = 1150 VA
Potenza attiva: P = S × cos φ = 1150 × 0,85 = 977,5 W
Potenza reattiva: Q = √(S² - P²) = √(1150² - 977,5²) ≈ 606 VAR
Calcolatore Potenza Monofase
Calcola potenza attiva, reattiva e apparente online
Fattore di potenza
Il fattore di potenza (cos φ) indica quanto efficientemente viene utilizzata l'energia elettrica. È il rapporto tra potenza attiva e apparente:
Valori tipici di fattore di potenza:
- 1,0 — Carichi resistivi puri (resistenze, lampadine a incandescenza)
- 0,85-0,95 — Motori elettrici a pieno carico
- 0,5-0,7 — Motori elettrici a vuoto
- 0,4-0,6 — Lampade a scarica, saldatrici
Un fattore di potenza inferiore a 0,9 può comportare penali da parte del distributore di energia. La soluzione è installare batterie di condensatori per la rifasamento.
Potenza trifase
Per i sistemi trifase, le formule cambiano in funzione del tipo di collegamento: