Potenza elettrica

Si definisce potenza elettrica (o potenza elettrica assorbita, indicata con il simbolo P) la variazione dell’energia elettrica assorbita nell’unità di tempo da un bipolo, ed è misurata in Watt (W) che equivale a Joule su secondi. Per convenzione:

  • la potenza elettrica prodotta all’interno di un generatore si chiama potenza generata;
  • la potenza ai morsetti di uscita di un generatore è detta potenza erogata;
  • la potenza ai morsetti degli utilizzatori (carico) è detta potenza assorbita.

La potenza assorbita descrive in che modo l’energia che il bipolo sta assorbendo varia nel tempo. Se la potenza assorbita è positiva vorrà dire che assistiamo ad un aumento dell’energia immagazzinata dal bipolo (energia elettrostatica o magnetica). Se la potenza assorbita è negativa vorrà dire che l’energia immagazzinata del componente sta diminuendo perché sta fluendo verso l’esterno del sistema mettendola a disposizione degli altri componenti o dell’ambiente.

Quando la potenza (assorbita o erogata) è nulla vuol dire che non c’è variazione di energia e che il bipolo non scambia energia con l’esterno ed eventualmente immagazzina una energia costante (elettrostatica o magnetica).

Per il principio della conservazione dell’energia: la somma di tutte le potenze erogate è uguale alla somma di tutte le potenze assorbite più le potenze dissipate.

Come calcolare la potenza elettrica

Poiché la corrente elettrica \(I\) rappresenta il flusso di cariche elettriche che attraversa un conduttore per unità di tempo, e la tensione \(V\) misura l’energia elettrica trasferita per unità di carica, il loro prodotto consente di calcolare la variazione di energia per unità di tempo, ossia la potenza assorbita:

\[P=V\cdot I\;\textrm{[W]}\]

Nel caso delle resistenze per le quali vale la legge di Ohm la potenza elettrica si può calcolare anche come segue:

\[P=R\cdot I^2\]

In un circuito elettrico a corrente continua tutta la potenza fornita dai generatori viene dissipata sui componenti resistori del circuito (raramente anche sui generatori: per esempio nella serie tra un generatore di tensione e corrente e uno di tensione e corrente e tensione apparente). La potenza istantanea assorbita da un resistore lineare, il cui valore di resistenza è R, si può calcolare, come in qualsiasi regime di funzionamento, con la prima legge di Joule (effetto Joule). La potenza \(P\) sarà allora data dalla formula generale sfruttando la legge di Ohm:

\[P=\dfrac{V^2}{R}\]