Potenza elettrica: concetto base e calcolo nei resistori

La potenza indica quanta energia viene trasferita o trasformata in un certo tempo.

Esempi:

  • una lampada da 100 W consuma più energia ogni secondo di una lampada da 10 W;
  • un motore più potente riesce a trasformare più energia elettrica in movimento nello stesso tempo.

Formula generale:

P = ΔE / Δt

dove:

P = potenza, in watt (W)

ΔE = energia trasferita o trasformata, in joule (J)

Δt = intervallo di tempo, in secondi (s)

L’unità di misura della potenza è il watt:

1 W = 1 J/s

In modo semplice:

maggiore è la potenza, maggiore è l’energia trasferita in un secondo.

POTENZA ELETTRICA IN CORRENTE CONTINUA

In corrente continua, la potenza elettrica si calcola con:

P = V × I

dove:

P = potenza, in watt (W)

V = tensione ai capi del componente, in volt (V)

I = corrente, in ampere (A)

Esempio

Un utilizzatore è alimentato a:

V = 12 V

e assorbe:

I = 2 A

Calcola la potenza.

Formula:

P = V × I

Sostituzione:

P = 12 × 2

P = 24 W

Risposta:

La potenza assorbita è:

P = 24 W

POTENZA IN UN RESISTORE OHMICO

Per un resistore ohmico si possono usare anche queste formule:

P = R × I²
P = V² / R

dove:

P = potenza, in watt (W)

R = resistenza, in ohm (Ω)

I = corrente, in ampere (A)

V = tensione ai capi del componente, in volt (V)

Queste formule derivano dalla legge di Ohm.

Esercizio 1 — potenza con tensione e corrente

Dati:

V = 24 V

I = 3 A

Calcola la potenza.

Formula:

P = V × I

Sostituzione:

P = 24 × 3

P = 72 W

Risposta

La potenza è: P = 72 W

Esercizio 2 — potenza con resistenza e corrente

Dati:

R = 10 Ω

I = 2 A

Calcola la potenza.

Formula:

P = R × I²

Sostituzione:

P = 10 × 2²

P = 10 × 4

P = 40 W

Risposta:

La potenza dissipata dal resistore è: P = 40 W

Esercizio 3 — potenza con tensione e resistenza

Dati:

V = 20 V

R = 10 Ω

Calcola la potenza.

Formula:

P = V² / R

Sostituzione:

P = 20² / 10

P = 400 / 10

P = 40 W

Risposta:

La potenza dissipata dal resistore è: P = 40 W

RIASSUNTO

La potenza misura quanto velocemente viene trasferita o trasformata energia.

Formula generale:

P = ΔE / Δt

In corrente continua:

P = V × I

In un resistore ohmico:

P = R × I²
P = V² / R

BIPM — The International System of Units / SI Brochure, NIST Special Publication 330 — The International System of Units, NIST — Joule, OpenStax — University Physics Volume 2, Section 9.5 Electrical Energy and Power, OpenStax — Physics, Section 19.4 Electric Power, All About Circuits — Calculating Electric Power