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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


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. 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


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

sinusoide

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.
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.
Si tenga presente che un periodo ha durata estremamente breve: 1/50 di secondo = 0,02 secondi

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 AB, che ha lunghezza (modulo) pari al valore di picco. Il punto A 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°).



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, telefono senza fili, ecc.), pur funzionando con una bassa tensione continua, sono alimentate con tensione alternata a 230 volt, che è quella disponibile. Nell'alimentatore (esterno o interno) la tensione viene ridotta grazie a un trasformatore (rimanendo ancora alternata), raddrizzata e filtrata per ottenere la tensione continua. 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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