Finora vi avevamo parlato solamente di potenza in un bipolo lineare esprimibile con la formula che lega tensione e corrente nel tempo. Ossia
p(t) = v(t) i(t)
questa formula in regime stazionario, in corrente continua ad esempio diventa una costante. In regime sinuosidale le cose cambiano. Consideriamo infatti
dia avere una tensione del tipo
v(t) = √2 V cos(ωt+ϑv)
e un’intensità di corrente esprimibile come
i(t) = √2 I cos(ωt+ϑi)
la potenza risultante sarà quindi
p(t) = 2 VI cos(ωt+ϑv) cos(ωt+ϑi)
che grazie alla relazione trigonometrica
cosα cosβ = ½ [cos(α−β) + cos(α+β)]
è riscrivibile come
p(t) = VI cos(ϑv−ϑi) + VI cos(2ωt +ϑv+ϑi)
ossia otteniamo una prima parte che è una costante , mentre una seconda parte che varia nel tempo. Con una frequenza doppia di quella dei suoi elementi costitutivi che l’hanno generata.
Il primo termine è riscribile come
P = VI cosϕ
che prende il nome appunto di potenza attiva. Analogamente passanto nel dominio dei fasori con pochi passaggi si arriva a dimostrare che corrisponde
P = V · I = Re (V I*) [watt, W]
dalla relazione
ϕ = ϑv−ϑi
otteniamo che la corrente può essere riscritta come
i(t) = √2 I cos(ωt+ϑv−ϕ)
e ricordando la relazione trigonometrica cos(α+β) = cosαcos β – senαsen β
otteniamo che
i(t) = √2I cos(ωt+ϑv) cosϕ +√2I sen(ωt+ϑv)senϕ
che è riscrivibile come
i(t) = ia(t) + ir(t)
dove la corrente attiva è data da
ia(t) = √2I cosϕ cos(ωt+ϑv)
mentre la corrente reattiva è data da
ir(t) = √2Isenϕ cos(ωt+ϑv−π/2)
introducendo questo valore nella formula di partenza abbiamo che
p(t) = v(t)[ia(t) + ir(t)]
e con altri analoghi passaggi algebrici otteniamo che
p(t) = pa(t) + pr(t)
dove la potenza attiva è data da
pa(t) = VI cosϕ + VI cosϕ cos(2ωt+2ϑv)
e la potenza reattiva
pr(t) = VIsenϕ sen(2ωt+2ϑv)
che in termini di fasori possono essere riscritti come
S = V I* = P+jQ
dove
P = V Ia
Q = V Ir
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Finora vi avevamo parlato solamente di potenza in un bipolo lineare esprimibile con la formula che lega tensione e corrente nel tempo. Ossia
questa formula in regime stazionario, in corrente continua ad esempio diventa una costante. In regime sinuosidale le cose cambiano. Consideriamo infatti
dia avere una tensione del tipo
e un’intensità di corrente esprimibile come
la potenza risultante sarà quindi
che grazie alla relazione trigonometrica
è riscrivibile come
ossia otteniamo una prima parte che è una costante , mentre una seconda parte che varia nel tempo. Con una frequenza doppia di quella dei suoi elementi costitutivi che l’hanno generata.
Il primo termine è riscribile come
che prende il nome appunto di potenza attiva. Analogamente passanto nel dominio dei fasori con pochi passaggi si arriva a dimostrare che corrisponde
dalla relazione
otteniamo che la corrente può essere riscritta come
e ricordando la relazione trigonometrica cos(α+β) = cosαcos β – senαsen β
otteniamo che
che è riscrivibile come
dove la corrente attiva è data da
mentre la corrente reattiva è data da
introducendo questo valore nella formula di partenza abbiamo che
e con altri analoghi passaggi algebrici otteniamo che
dove la potenza attiva è data da
e la potenza reattiva
che in termini di fasori possono essere riscritti come
dove
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