Re: Watt e VA

From: 20QfwfQ02 <maurizio.b_at_fastwebnet.it>
Date: Sat, 19 Apr 2003 20:17:23 +0200

"Franco" ha scritto:
>
>
> Francinelli Andrea wrote:
>
>
> > Criticare "acriticamente"
> > una metodologia che, fino a prova contraria, porta dei
> > risultati alla collettivita', ...
>
> Ho spedito un messaggio su questo argomento, ma si e` perso (o piu`
> probabilmente non l'ho spedito e adesso e` su un altro PC). Ho scritto
> un altro messaggio in risposta a te, e si e` piantato il pc :-(. Adesso
> ci riprovo.

Problemi eminentemente elettrici... :-)

> Dal punto di vista metrologico l'unita` di misura della potenza reattiva
> e della potenza apparente e` sempre il watt.

Dal punto di vista metrologico, sul periodo un wattmetro indica zero se
corrente e tensione sono in quadratura. E se si misurano corrente e tensione
separatamente senza prendere in considerazione la fase, e poi si calcola la
potenza come semplice prodotto, si fornisce un'informazione utile
(indirettamente) solo per la linea di alimentazione e non per l'utente. Solo
misurando tensione e corrente istantanea mediante campionamento e
moltiplicandole tra loro si avrebbero dei watt "legittimi", ma con il
paradosso di trovare dei watt negativi quando le due grandezze hanno segno
opposto.
Va bene ai fisici parlare di potenza e di energia negative? E per di pi�
perdere l'informazione di fase, o renderla macchinosa, quando � invece
immediata con le notazioni della teoria delle reti elettriche?

> L'etichetta che e` una
> potenza che non viene usata dall'utente ma "va avanti e indietro" e`
> data dal nome o dalla descrizione della variabile, non dall'unita` di
> misura.
>
> Si dovrebbe quindi dire ad esempio potenza attiva Pa=4 kW, potenza
> reattiva Pr=3 kW e potenza apparente Papp=5 kW. Se si devesse sommare
> (quadraticamente) la potenza attiva e quella reattiva misurate in unita`
> diverse, ci si troverebbe a sommare dei watt al quadrato con dei
> voltampere al quadrato, il che non e` bello!
>
> Una cosa analoga capita ad esempio con le tensioni efficaci e di picco:
> la rete non fornisce 230Veff oppure 320Vpk, la tensione efficace e` di
> 230 V, e quella di picco di 320V.

Attentato!!! :-)))
Una � una tensione quadratica media calcolata sul periodo, cio� discende da
una definizione "energetica" e vuole strumenti appositi per la misura (e
costosi per avere il *vero* valore efficace se il segnale non � sinusoidale,
e non lo � mai), quindi ***non �*** una tensione in senso fisico, mentre
l'altra � una tensione istantanea (d.d.p.)! Un'indicazione come quella che
tu hai dato sarebbe del tutto ingannevole dal punto di vista informativo (a
questo servono le unit� di misura e le misure: a informare). Ti faccio
infatti notare che il radice di due (circa) che hai usato per calcolare il
valore di picco vale solo per segnale sinusoidale, mentre a pari valore
efficace puoi avere qualunque valore di picco se il segnale non �
sinusoidale. "Valore efficace" (di tensione o corrente variabile) si
definisce il valore che avrebbe una continua (tensione o corrente) sulla
medesima resistenza a pari energia dissipata nel periodo. A questa preziosa
definizione e alla notazione complessa si deve la possibilit� di estendere
tutte le leggi elementari della teoria delle reti in continua a quelle in
regime sinusoidale (quindi a tutti i regimi, grazie a Fourier), inclusa
l'estensione della legge di Ohm ai componenti reattivi (il modulo delle cui
reattanze, solo il modulo, � dato in ohm).

Il problema, come ho gi� detto, � il contesto disciplinare a cui si fa
riferimento. In particolare esiste una normativa specifica, che si rif� alla
maggiore utilit� di un simbolo piuttosto che di un altro per intendersi
chiaramente in tale disciplina. In fisica, per esempio, si usa l'"eV" che
nessuno usa nelle varie discipline elettriche a causa della sua totale
inutilit� pratica (si usa solo nello studio della "fisica" dei
semiconduttori, ma � finita l�).
Inoltre, assunto che una potenza propriamente detta ha il significato di
lavoro, mentre n� la potenza reattiva n� quella apparente ne hanno il
significato - nel periodo a cui, ripeto, si riferiscono - � del tutto
ragionevole differenziarle anche dal punto di vista delle unit�, che pure
vanno date considerata l'importanza di tali grandezze per ragioni funzionali
dei sistemi. Il signor Watt non si occupava di sistemi che non fornivano
lavoro concreto.
Noterei poi, come osservazione di metodo, che l'elevazione al quadrato prima
della somma va fatta sui moduli, e che in simili operazioni quindi le unit�
di misura sono del tutto escluse, eseguendosi l'operazione unicamente su un
*numero* complesso, dei cui coefficienti tuttavia deve essere ben noto il
significato funzionale (e quindi anche fisico). Il calcolo dimensionale si
fa sempre a parte, mai "dentro" al calcolo numerico. Anche in fisica.

Essendo infine l'unit� immaginaria *dentro* alle quantit� in gioco, si
dovrebbe parlare di 'watt immaginari' e di 'watt complessi', dunque tanto
vale semplificare con VAR e VA.

> Spesso si fa prima a dire trasformatore da 200 VA piuttosto che
> trasformatore con potenza apparente di 200 W, ma la versione corretta e`
> la seconda.

No. L'utente sa che il secondo dato � fuorviante dal punto di vista
dell'utilizzazione, e che per sapere quanta potenza in realt� potr� trarre
dalla macchina - ossia che carico potr� applicare - dovr� chiedere
informazioni sull'accoppiamento elettromagnetico della macchina. La potenza
attiva di targa � quella che l'utente pu� usare. Se mi vendono una macchina
da "200 W" costruita con un pessimo accoppiamento elettromagnetico, mi hanno
rifilato una sola. Basta alimentare sul secondario quel trasformatore per
capire che insignificanza avrebbe quel "200 W": non rispetterebbe neppure il
rapporto di trasformazione a vuoto.
In realt� la targa di un trasformatore riporta sia la potenza attiva (intesa
come carico resistivo applicabile alla tensione nominale) sia la corrente
nominale che, associata alla tensione nominale, d� la potenza apparente, e
quindi, insieme, questi dati forniscono un'informazione affidabile (e
rigorosamente normalizzata internazionalmente) sulla qualit�
elettromagnetica della macchina e sui suoi rapporti energetici *sia* con la
linea di alimentazione *sia* con il carico.

> Peraltro non e` che i fisici siano esenti da peccati: devono ancora
> farsi perdonare due (o piu`) sistemi cgs :-)

I fisici hanno fatto la loro strada come tutti, provando e riprovando e
scegliendo infine la simbologia e le unit� che hanno ritenuto pi� utili
sulla base dell'esperienza e per i loro scopi. E' quindi bene che lo lascino
fare anche ad altri, pur interagendo criticamente con loro, ma con
motivazioni che non portino indebite semplificazioni (o attentati :-)) nelle
altrui discipline. Discipline complesse che hanno altrettanto buone
motivazioni per scegliere il loro linguaggio.

Infine: la fisica non � la mamma della tecnica. Seguono da sempre strade
diverse pur su principi comuni, e di tanto in tanto si incontrano, la prima
a favore della seconda, ma sempre pi� spesso viceversa.

> Franco

queffe
Received on Sat Apr 19 2003 - 20:17:23 CEST

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