INFORMAZIONI TECNICHE

PFC Potenza Attiva e Reattiva

Potenza Attiva e Potenza Reattiva

Il carico di un circuito elettrico è la parte che converte l' energia elettrica in altra forma di energia; la maggior parte delle applicazioni riguarda il calore (ad esempio il forno elettrico), il movimento (motori), la luce (lampade).  

Dal punto di vista elettrico, un carico può essere costituito da resistenza, induttanza o capacità, e, più in generale, da un miscuglio delle tre componenti; esse sono analizzabili separatamente da un punto di vista teorico, ma nella pratica, sono sempre presenti contemporaneamente in proporzione più o meno grande. 

Esistono carichi in cui una componente è prevalente in modo netto : una resistenza, che trasforma l' energia elettrica in calore (ad esempio nel forno, nel tostapane) è considerabile come un carico puramente resistivo, perchè, anche se la sua costruzione a spirale e i cavi di collegamento contengano comunque componenti induttive e capacitive, esse sono trascurabili rispetto alla parte puramente resistiva.
Così pure un condensatore, pur possedendo una certa impedenza induttiva dovuta alla tecnologia con cui è realizzato, offre alla corrente alternata un carico che si considera puramente costituito da reattanza capacitiva.
Anche un solenoide, pur avendo una certa resistenza dovuta al materiale con cui è costruito il conduttore, offrirà una reattanza induttiva tanto più pura quanto minore sarà la proporzione della componente resistiva.

Nella pratica, realizzando ad esempio un motore elettrico, non sarà possibile ottenere un carico puramente induttivo a causa delle varie componenti in gioco : anche se si tratta essenzialmente di un avvolgimento su un nucleo di ferro, l' avvolgimento stesso richiede molti metri di conduttore di rame, che hanno una certa resistenza, cosicchè alla componente reattiva se ne aggiunge una resistiva; e così via.

Comunque va tenuto presente che, per semplicità, si considerano nelle trattazioni teoriche delle situazioni ideali e si impiega il circuito in corrente continua come riferimento.

Questo perchè, in un circuito a corrente continua, le componenti capacitive e induttive non hanno alcun effetto, se non durante i transitori di accensione e spegnimento, mentre in corrente alternata, dove il valore della tensione varia ciclicamente tra un massimo positivo ed uno negativo, diventa essenziale considerare la presenza di queste componenti, che assorbono comunque una certa quota della potenza del carico.

In altre parole, il circuito in alternata che deve rendere una certa potenza in movimento o luce o calore, ne richiederà una maggiore dalla rete, dipendente dalle sue intrinseche caratteristiche costruttive, al di là del rendimento vero e proprio della conversione. 

Vengono allora distinte tre componenti della potenza nel circuito in corrente alternata :

• Potenza Attiva
• Potenza Reattiva
• Potenza Apparente

In sostanza, la Potenza Attiva è la componente della potenza che genera l' operazione richiesta, ad esempio il calore o il movimento. Questa potenza è considerabile come equivalente a quella che ci sarebbe in un circuito in corrente continua che produce il medesimo effetto. Si potrebbe dire che è una potenza essenzialmente resistiva.

La Potenza Reattiva è quella che viene messa in gioco dalle componenti non resistive, ovvero dalla presenza di capacità e induttanza, o meglio, della loro reattanza induttiva e capacitiva. Questa potenza è intrinseca al funzionamento della maggior parte degli apparati in corrente alternata, ma non partecipa direttamente : si potrebbe dire che è una potenza che si scambiano i circuiti magnetici.

La Potenza Apparente è la somma vettoriale delle due componenti precedenti ed indica la potenza complessiva che il carico assorbe dalla rete. In una prima grossolana approssimazione, possiamo dire che la Potenza Apparente è costituita dalla somma della Potenza Attiva e di quella Reattiva.

Ora, se ad un circuito dobbiamo fornire una certa potenza Apparente per ottenerne in lavoro utile la sola componente Attiva, essendone esclusa la componente Reattiva, sarà assai importante, ai fini del rendimento, minimizzare questa componente reattiva, in modo che il rapporto tra la potenza fornita al circuito e quella ottenuta sia il massimo possibile.