Tensioni e Correnti Alternate - 5

 

VALORI DI PICCO ED EFFICACI

Analizzando il comportamento della sinusoide interpretativa della tensione alternata, si è visto che questa assume un determinato valore ad ogni istante, il quale prende il nome di "valore istantaneo". Tale grandezza, valida per la tensione alternata, si estende pure alla corrente da questa promossa. Esistono pertanto i valori istantanei della tensione alternata e quelli corrispondenti alla corrente alternata. 
Ma se i valori della tensione alternata variano continuamente col passare del tempo, come si può definire un esatto valore di questa? Che valore è, ad esempio, quello di 220 V menzionato per la tensione alternata di uso domestico? È un valore massimo, medio o qualcosa d'altro? Ebbene, rispondiamo a queste domande dicendo che, quando si esprime il valore di una tensione o di una corrente alternata, si allude sempre, salvo esplicita dichiarazione contraria, al "valore efficace". 
Così anche gli strumenti indicatori delle tensioni e correnti alternate, i voltmetri e gli amperometri, forniscono direttamente la misura dei valori efficaci. E ciò è una conseguenza implicita dello stesso principio di funzionamento di questi apparecchi. Infatti gli strumenti per tensioni e correnti alternate debbono essere tali da consentire una deviazione del loro indice sempre nello stesso verso, anche quando vi è l'inversione di movimento degli elettroni lungo i conduttori. 
Interpretiamo ora, dopo averlo citato più volte, il concetto di "valore efficace".
 Si assume come valore efficace di una corrente alternata quello che dovrebbe avere una corrente continua, che scorre attraverso un circuito, per produrre nel corso di ogni periodo la stessa quantità di calore. Questa è l'interpretazione rigorosamente scientifica, ma assai più semplicemente conviene dire che il valore efficace è quello al quale una lampadina, alimentata in continua, offre lo stesso rendimento, ossia la medesima luminosità. Il concetto si estende naturalmente dalla corrente alla tensione.
In figura 6 viene riportata una  sinusoide di tensione, che è per definizione una tensione alternata, in cui sono indicati i parametri che la caratterizzano: 

Fig. 6 - I parametri che caratterizzano una sinusoide di tensione

Quello più elevato è il valore della tensione massima, detto valore di picco (Vp) che è il valore massimo di una semionda, cioè di un semiperiodo o semiciclo della tensione alternata mentre con Vpp viene indicato il valore massimo raggiunto tra due picchi di tensione, ossia:

Vpp = 2 x Vp


A questo punto è facile capire come, ad esempio, il valore di picco della tensione alternata per uso domestico sia superiore a quello efficace di 220V. Infatti, il valore di picco della tensione per uso domestico è:

Vp = 220 V x 1,4 = 308 V circa.

Il valore tra un picco positivo ed uno negativo della tensione alternata a 220 V è:

Vpp = 2x308=616V