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Calcolo della caduta di tensione

V
Descrizione

Calcola la caduta di tensione in circuiti DC e AC utilizzando i principali parametri elettrici.

"La caduta di tensione è la diminuzione del potenziale elettrico lungo il percorso di una corrente che scorre in un circuito elettrico. Secondo l'Allegato G – IEC 60364–5–52."

Parametri chiave

Tipo di corrente

Corrente continua (DC): La corrente scorre costantemente dal polo positivo a quello negativo. Utilizzata in batterie, pannelli solari ed elettronica.

Corrente alternata (AC): La corrente cambia direzione e ampiezza nel tempo con una frequenza costante (ad esempio, 50 Hz o 60 Hz). Utilizzata nelle reti elettriche e nelle abitazioni.

Tipi di sistema:

  • Monofase: Un conduttore di fase e uno neutro.

  • Bifase: Due conduttori di fase (raro).

  • Trifase: Tre conduttori di fase; a quattro fili include il neutro.

  • Unipolare: Un conduttore.

  • Bipolare: Due conduttori.

  • Tripolare: Tre conduttori.

  • Quadripolare: Quattro conduttori.

  • Quintupolare: Cinque conduttori.

  • Multipolare: Due o più conduttori.

Temperatura di funzionamento

Temperatura di funzionamento consentita a seconda del materiale di isolamento del conduttore.

IEC/CEI:

  • 70°C (158°F): Isolamento in PVC, isolamento minerale rivestito di PVC o isolamento minerale nudo accessibile.

  • 90°C (194°F): Isolamento in XLPE, EPR o HEPR.

  • 105°C (221°F): Isolamento minerale nudo non accessibile.

NEC:

  • 60°C (140°F): Tipi TW, UF

  • 75°C (167°F): RHW, THHW, THW, THWN, XHHW, USE, ZW

  • 90°C (194°F): TBS, SA, SIS, FEP, FEPB, MI, RHH, RHW-2, THHN, THHW, THW-2, THWN-2, USE-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW-2

Conduttori di fase in parallelo

I conduttori della stessa sezione, lunghezza e materiale possono essere collegati in parallelo. La corrente massima permessa è la somma delle correnti massime dei singoli nuclei.

Lunghezza della linea

Distanza tra il punto di alimentazione e il carico (in un senso), misurata in metri o piedi. Le linee più lunghe comportano una maggiore caduta di tensione.

Conduttore

Materiale utilizzato per il conduttore. I materiali comuni includono rame (minore resistenza) e alluminio (più leggero, meno costoso).

Tipo di cavo

Definisce il numero di conduttori nel cavo:

  • Unipolare: Un conduttore

  • Bipolare: Due conduttori

  • Tripolare: Tre conduttori

  • Quadripolare: Quattro conduttori

  • Quintupolare: Cinque conduttori

  • Multipolare: Due o più conduttori

Tensione

Differenza di potenziale elettrico tra due punti.

Inserire la tensione Fase-Neutro per sistemi monofasi (ad esempio, 120V).

Inserire la tensione Fase-Fase per sistemi bifasi o trifasi (ad esempio, 208V, 480V).

Carico

Potenza da considerare per determinare le caratteristiche del circuito, misurata in watt (W) o chilowatt (kW). Include tutti i dispositivi collegati.

Fattore di potenza (PF)

Rapporto tra potenza attiva e potenza apparente: cosφ, dove φ è l'angolo di fase tra tensione e corrente.

Il valore varia da 0 a 1. Ideale = 1 (carico puramente resistivo).

Sezione del cavo

Area della sezione trasversale del conduttore, misurata in mm² o AWG.

Sezione maggiore → resistenza minore → minore caduta di tensione.

Formule chiave (HTML puro)

VD = I × R × L
VD (%) = (VD / V) × 100
R = ρ × L / A

Scenari di applicazione

  • Progettazione di impianti elettrici negli edifici

  • Dimensionamento dei cavi per la trasmissione di energia a lunga distanza

  • Risoluzione di problemi di luci fioche o di motori

  • Conformità agli standard IEC 60364 e NEC

  • Pianificazione di impianti industriali

  • Sistemi di energia rinnovabile (solare, eolica)

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Calculation of resistance
Calcolo della resistenza
Calcola la resistenza utilizzando tensione, corrente, potenza o impedenza in circuiti AC/DC. “Tendenza di un corpo a opporsi al passaggio di una corrente elettrica.” Principio di Calcolo In base alla legge di Ohm e alle sue derivate: ( R = frac{V}{I} = frac{P}{I^2} = frac{V^2}{P} = frac{Z}{text{Fattore di Potenza}} ) Dove: R : Resistenza (Ω) V : Tensione (V) I : Corrente (A) P : Potenza (W) Z : Impedenza (Ω) Fattore di Potenza : Rapporto tra potenza attiva e apparente (0–1) Parametri Tipo di Corrente Corrente Continua (CC) : La corrente scorre stabilmente dal polo positivo a quello negativo. Corrente Alternata (CA) : Direzione e ampiezza variano periodicamente con frequenza costante. Sistema monofase : Due conduttori — uno di fase e uno neutro (potenziale zero). Sistema bifase : Due conduttori di fase; il neutro è distribuito nei sistemi a tre fili. Sistema trifase : Tre conduttori di fase; il neutro è incluso nei sistemi a quattro fili. Tensione Differenza di potenziale elettrico tra due punti. Metodo di inserimento: • Monofase: Inserisci tensione Fase-Neutro • Bifase / Trifase: Inserisci tensione Fase-Fase Corrente Flusso di carica elettrica attraverso un materiale, misurato in ampere (A). Potenza Potenza elettrica fornita o assorbita da un componente, misurata in watt (W). Fattore di Potenza Rapporto tra la potenza attiva e la potenza apparente: ( cos phi ), dove ( phi ) è l'angolo di fase tra tensione e corrente. Il valore varia da 0 a 1. Carico puramente resistivo: 1; carichi induttivi/capacitivi: < 1. Impedenza Opposizione totale al flusso di corrente alternata, inclusa resistenza e reattività, misurata in ohm (Ω).
Calculation of active power
Potenza attiva
La potenza attiva, anche nota come potenza reale, è la parte della potenza elettrica che svolge un lavoro utile in un circuito, come la produzione di calore, luce o movimento meccanico. Misurata in watt (W) o chilowatt (kW), rappresenta l'energia effettivamente consumata da un carico ed è la base per la fatturazione dell'elettricità. Questo strumento calcola la potenza attiva in base a tensione, corrente, fattore di potenza, potenza apparente, potenza reattiva, resistenza o impedenza. Supporta sia sistemi monofase che trifase, rendendolo ideale per motori, illuminazione, trasformatori e apparecchiature industriali. Descrizione dei parametri Parametro Descrizione Tipo di Corrente Seleziona il tipo di circuito: • Corrente Continua (CC): flusso costante dal polo positivo al polo negativo • Monofase CA: un conduttore vivo (fase) + neutro • Bifase CA: due conduttori di fase, opzionalmente con neutro • Trifase CA: tre conduttori di fase; sistema a quattro fili include neutro Tensione Differenza di potenziale elettrico tra due punti. • Monofase: inserisci **tensione Fase-Neutro** • Bifase / Trifase: inserisci **tensione Fase-Fase** Corrente Flusso di carica elettrica attraverso un materiale, unità: Ampere (A) Fattore di Potenza Rapporto tra potenza attiva e potenza apparente, indicando l'efficienza. Valore compreso tra 0 e 1. Valore ideale: 1,0 Potenza Apparente Prodotto della tensione RMS e della corrente, rappresentando la potenza totale fornita. Unità: Volt-Ampere (VA) Potenza Reattiva Energia che scorre alternativamente in componenti induttivi/capacitivi senza conversione in altre forme. Unità: VAR (Volt-Ampere Reattivo) Resistenza Opposizione al flusso di corrente continua, unità: Ohm (Ω) Impedenza Opposizione totale alla corrente alternata, inclusa resistenza, induttanza e capacità. Unità: Ohm (Ω) Principio di Calcolo La formula generale per la potenza attiva è: P = V × I × cosφ Dove: - P: potenza attiva (W) - V: tensione (V) - I: corrente (A) - cosφ: fattore di potenza Altre formule comuni: P = S × cosφ P = Q / tanφ P = I² × R P = V² / R Esempio: Se la tensione è 230V, la corrente è 10A e il fattore di potenza è 0,8, allora la potenza attiva è: P = 230 × 10 × 0,8 = 1840 W Consigli per l'uso Monitorare regolarmente la potenza attiva per valutare l'efficienza delle apparecchiature Utilizzare i dati dai contatori di energia per analizzare i modelli di consumo e ottimizzare l'uso Considerare la distorsione armonica quando si tratta di carichi non lineari (ad esempio, convertitori di frequenza, driver LED) La potenza attiva è la base per la fatturazione dell'elettricità, specialmente nei piani tariffari orari Combinare con la correzione del fattore di potenza per migliorare l'efficienza energetica complessiva
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Calcolo del Fattore di Potenza Il fattore di potenza (FP) è un parametro critico nei circuiti AC che misura il rapporto tra la potenza attiva e la potenza apparente, indicando l'efficienza con cui viene utilizzata l'energia elettrica. Un valore ideale è 1,0, il che significa che tensione e corrente sono in fase senza perdite reattive. Nei sistemi reali, specialmente quelli con carichi induttivi (ad esempio, motori, trasformatori), è tipicamente inferiore a 1,0. Questo strumento calcola il fattore di potenza in base ai parametri di input come tensione, corrente, potenza attiva, potenza reattiva o impedenza, supportando sistemi monofase, bifase e trifase. Descrizione dei Parametri Parametro Descrizione Tipo di Corrente Seleziona il tipo di circuito: • Corrente Continua (CC): flusso costante dal polo positivo al polo negativo • Monofase AC: un conduttore vivo (fase) + neutro • Bifase AC: due conduttori di fase, opzionalmente con neutro • Trifase AC: tre conduttori di fase; sistema a quattro fili include neutro Tensione Differenza di potenziale elettrico tra due punti. • Monofase: Inserisci **tensione Fase-Neutro** • Bifase / Trifase: Inserisci **tensione Fase-Fase** Corrente Flusso di carica elettrica attraverso un materiale, unità: Ampere (A) Potenza Attiva Potenza effettivamente consumata dal carico e convertita in lavoro utile (calore, luce, movimento). Unità: Watt (W) Potenza Reattiva Energia che fluisce alternativamente in componenti induttivi/capacitivi senza conversione in altre forme. Unità: VAR (Volt-Ampere Reattivo) Potenza Apparente Prodotto della tensione RMS e della corrente, rappresenta la potenza totale fornita. Unità: VA (Volt-Ampere) Resistenza Opposizione al flusso di corrente continua, unità: Ohm (Ω) Impedenza Opposizione totale alla corrente alternata, inclusa resistenza, induttanza e capacitance. Unità: Ohm (Ω) Principio di Calcolo Il fattore di potenza è definito come: FP = P / S = cosφ Dove: - P: potenza attiva (W) - S: potenza apparente (VA), S = V × I - φ: angolo di fase tra tensione e corrente Formule alternative: FP = R / Z = P / √(P² + Q²) Dove: - R: resistenza - Z: impedenza - Q: potenza reattiva Un fattore di potenza più alto significa maggiore efficienza e minori perdite di linea Un basso fattore di potenza aumenta la corrente, riduce la capacità del trasformatore e può comportare penalità da parte dell'utility Raccomandazioni per l'Uso Gli utenti industriali dovrebbero monitorare regolarmente il fattore di potenza; obiettivo ≥ 0,95 Utilizzare banchi di condensatori per la compensazione della potenza reattiva per migliorare il FP Le utility spesso addebitano tariffe aggiuntive per fattori di potenza inferiori a 0,8 Combinare con dati di tensione, corrente e potenza per valutare le prestazioni del sistema
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