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TENSIONE ALTERNATA

TENSIONE ALTERNATA SINUSOIDALE
La tensione di alimentazione negli impianti civili ha un valore di 230 volt. L'andamento non è costante (linea retta orizzontale), come nella tensione continua, ma variabile in modo ripetitivo (periodico) e alternato (positivo-negativo): è una tensione alternata sinusoidale.

sinusoide
tensione alternata sinusoidale

circuito in tensione alternata - similitudine con un circuito idraulico
similitudine con un circuito idraulico


PERIODO E FREQUENZA
- La porzione che si ripete uguale nel tempo prende il nome di periodo, misurato in secondi.
- La frequenza f, misurata in hertz (Hz), indica quante volte il periodo si ripete in un secondo.

sinusoide - periodo

Ad esempio in Italia il periodo della tensione di alimentazione alternata si ripete 50 volte in un secondo, per cui la frequenza è pari a 50 Hz.

In Italia f=50 Hz

Si tenga presente che un periodo presente in una nostra presa di corrente ha durata estremamente breve:
T = 1/f = 1/50 = 0,02 secondi

SIMBOLOUNITA' DI MISURAFORMULA
PERIODOTs (secondi)T = 1/f
FREQUENZAfHz (hertz)f = 1/T


TENSIONE EFFICACE
In una tensione sinusoidale distinguiamo due valori particolari: tensione di picco Vp e tensione efficace V.

tensione efficace
tensione di picco e tensione efficace

La tensione di picco corrisponde al valore massimo, toccato due volte in ogni periodo (una volta con valore positivo e una volta con valore negativo).
La tensione efficace è invece quella a cui facciamo normalmente riferimento (quando parliamo di 230 volt indichiamo proprio la tensione efficace). La tensione efficace si ricava dalla tensione di picco:

V = 0,707 x Vp

presa di corrente In una presa di corrente il neutro è costantemente a tensione zero. La variazione della tensione sinusoidale risulta totalmente a carico della fase, che per metà periodo è positiva e per l'altra metà è negativa. Per questo non si indicano su una presa il polo positivo e il polo negativo. In un impianto domestico la spina può essere inserita senza tener conto delle polarità.

da 220 a 230 volt

Quando applichiamo una tensione alternata a un circuito, anche la corrente che ne consegue ha un andamento alternato sinusoidale con la stessa frequenza, ovvero per metà periodo scorre in un senso e per l'altra metà scorre nell'altro.

ANALOGIA CON I CIRCUITI IDRAULICI
La corrente in un circuito alimentato in tensione continua scorre sempre nello stesso verso (corrente continua). Per poterla visualizzare utilizziamo ancora una volta l'analogia con i circuiti idraulici.

corrente continua - similitudine con un circuito idraulico

La corrente in un circuito alimentato in tensione alternata cambia continuamente verso di scorrimento (corrente alternata).
corrente alternata - similitudine con un circuito idraulico



RAPPRESENTAZIONE VETTORIALE
Spesso le grandezze sinusoidali vengono visualizzate mediante la rappresentazione vettoriale:

sinusoide - rappresentazione vettoriale

Il periodo è rappresentato dalla rotazione completa (360°) in senso antiorario di un vettore, che ha lunghezza (modulo) pari al valore di picco. Il punto di applicazione del vettore rappresenta il potenziale di riferimento. Ogni punto della sinusoide è rappresentato da una particolare angolazione del vettore rispetto alla direzione orizzontale. In figura sono stati messi in evidenza alcuni angoli particolari (0°, 90°, 180°, 270°, 360°=0°).

VIDEO


TENSIONE ONDULATA
Solo utilizzando un generatore di tensione continua (come una batteria), si ottiene una tensione continua perfetta. Spesso, invece, la tensione continua si ottiene partendo da quella alternata.

Le apparecchiature elettroniche che utilizziamo in casa (televisore, computer, impianto audio, ecc.), pur funzionando con una bassa tensione continua, sono alimentate con tensione alternata a 230 volt, che è quella disponibile alle prese.

Nell'alimentatore (esterno o interno) la tensione viene ridotta, raddrizzata e filtrata per ottenere la tensione continua necessaria. Questa operazione non è perfetta (dipende dalla qualità del dispositivo), per cui rimane un'ondulazione residua (ripple).

Questa ondulazione può, ad esempio, dare un ronzio di fondo nelle apparecchiature audio, che scompare se le stesse sono alimentate a batteria.


sicurezza elettrica ing. Vito Barone


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