I libri di fisica descrivono l'energia come la grandezza che misura la capacità di un sistema fisico di compiere lavoro.
L'unità di misura ufficiale del SI è il joule (simbolo J), ma sono ampiamente tollerate la caloria ed wattora (simbolo Wh o anche W·h). Quest'ultima unità di misura è quella più utilizzata in campo elettrico e corrisponde a 3 600 J. Ovviamente per energie elevate sono utilizzati i multipli, per esempio il kWh.
Due usi molto diffusi sono:
L'energia generata o consumata si calcola moltiplicando la potenza generata o consumata (in watt) per la durata del fenomeno (in ore).
Consideriamo per esempio il generatore dell'esempio 1. Esso eroga 25 mW. Ogni ora di funzionamento l'energia generata è pari a 25 mWh; in una giornata sono prodotti:
E = 25 mW · 24 h = 600 mWh = 0,6 Wh
Un server consuma 1 400 W. Quanta energia è richiesta per un anno di lavoro, tenendo conto che la macchina è accesa 24/7/365? Quale è il costo annuale dell'energia elettrica sapendo che la tariffa elettrica è 0,276 €/kWh (nota 1)
E = 1,4 · 24 · 365 = 12 264 kWh
C = 12 264 · 0,276 = 3 385 €/anno
Un PC portatile consuma 25 W quando la CPU funziona al 100% della sua velocità e 5 W quando quando impegnato in attività di navigazione WEB. La batteria ha una capacità di 45 Wh. Quanto vale l'autonomia nel primo e nel secondo scenario?
D1 = 45 Wh / 25 W = 1h 48'
D1 = 45 Wh / 5 W = 9h 00'
Spesso la capacità di una batteria è espressa in mAh. Tale indicazione non è corretta, spesso fuorviante e utilizzabile esclusivamente se si conosce la tensione erogata.
Le due batterie mostrate sono evidentemente diverse tra di loro:
Si noti inoltre la scritta su entrambe le batterie 50 C. Questa sigla indica la massima corrente che la batteria può erogare in modo continuativo senza danneggiarsi. Per ottenere questa corrente la procedura è concettualmente contorta, ma semplice da applicare: si moltiplica la "capacità" in mAh per (in questo caso) 50, ottenendo rispettivamente una corrente massima di scarica di 90 A e di 260 A. SI noti che tali correnti sono piuttosto elevate e che quindi richiedono cavi di adeguata sezione (nota 2).
Nelle batterie usate nelle auto con motore termico a volte è indicate anche la corrente di cortocircuito, simile al concetto precedente
Data di creazione di questa pagina: agosto 2022
Ultima modifica: 29 agosto 2022
Appunti scolastici - Versione 0.1027 - Ottobre 2024
Copyright 2012-2024, Vincenzo Villa (https://www.vincenzov.net)
Creative Commons | Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0)