Calcolo Condensatore In Serie

[Gessen]

A tutti un cordiale saluto.

Mi ritrovo delle lampadine spia a filamento innesto a baionetta diametro 9mm, con sopra scritto 240 Volt 2,4 Watt.
Ora, io avrei esigenza di farle andare singolarmente a 380 Volt, e quindi dovrei aggiungervi in serie ad ognuna una resistenza.
Però costei scalda troppo, e quindi avevo pensato di usare la scappatoia del condensatore in serie, ma non saprei calcolarne la capacità.
Non è che qualcuno di voi luminari saprebbe aiutarmi ?

Ringrazio anticipatamente

[Livio Orsini]

Usa la legge di ohm per determinare il valore di resistenza.

Poi calcoli la capacità in base alla reattanza a 50hz; la frmula è X_c = 1/(314*C) dove C è la capacità espressa in Farad. Ovviamente C sarà dato da C = 1/(314 * X_c )

[Gessen]

Dunque 140 volt dovrebbero cadere sulla resistenza se voglio che ne arrivino solo 240 alla lampadina.
Questa assorbe 0,01 amper quindi 140 / 0,01 fanno 14000 ohm di resistenza in serie.
applicando la formula C = 1 / 314 * Xc ; cioè 1 / 314 * 14000 saltano fuori 0,22 microfarad.

WoW....grazie 1000 domani vado a comprarli, è anche un valore commerciale, che fortuna.

[Mirko Ceronti]

!!!! FERMATI !!!!

.....Se non vuoi bruciare quelle lampadine.
Tu stesso hai dichiarato che preferisci mettere il condensatore al posto della resistenza perchè costui non scalda.
Ma ....se non scalda, è perchè non dissipa potenza attiva, e questo non avviene poichè tensione e corrente (a causa del condensatore) sono tra loro sfasate di 90°
Quindi nel calcolo devi tenerne conto, e sul condensatore non cadono solo quei 140 Volt che risultano a Te, ma.....parecchi di più.
Ovvero ne cadono più di 290 a causa che se Tu hai il triangolo rettangolo delle tensioni, dove la base rappresenta la tensione in Volt sulla lampadina (240) e l'ipotenusa la tensione 380 che hai disponibile, il restante cateto che rappresenta la tensione che cade sul condensatore sarà dato applicando il teorema di Pitagora tra ipotenusa e base.

A conti fatti i microFarad che a Te servono sono solamente 0,1 ossia meno della metà del valore da Te individuato.
Quindi attenzione a fare questi giochetti.....

Saluti
Mirko

[Gessen]

Accidenti Mirko, mi ai smontato.
Credevo di avere capito tutto, invece salta fuori che non ho proprio capito niente.
Non è che potresti spiegarmelo alla tua maniera come se io avessi 6 anni ?

Grazie molte

[Livio Orsini]

Scusa Gessen, ma io son partito dal presupposto che conoscessi i fondamentali di elettrotecnica e di corrente alternata.

Cercherò di spiegare il concetto in termini elementari.

Un condensatore, ma anche un induttore, sfasano la corrente che li attraversano rispetto alla tensione applicata ai loro capi.

In un resistore la fase della tensione coin cide con quella della corrente, ovvero vedresti 2 sinusoidi concidenti, ampiezza a parte.

In un induttore vedresti che la corrente inizia a crescere quando la tensione ha raggiunto il massimo positivo e quando la tensione ha raggiunto lo zero la corrente raggiunge il suo massimo positivo, poi le cose continuano nella sinusoide negativa in modo simile ma con polarità invertita.

Nel condensatore è tutto sumile, solo che è la corrente che inizia a crescere e, una volata taggiunto il massimo, inizia a crescere anche la tensione.

Formalmente si dice che un condensatore sfasa in anticipo ed un induttore sfasa in ritardo.

Se prendi un grosso condensatore, diciamo 1000µF, ci metti in serie un amperometro analogico, in parallelo un voltmetro analogico; poi metti inserie un resistore di limtazione, un interruttore e colleghi il tutto ad una batteria.

Ppotrai osservare che chiudendo l'interruttore l'amperometro schizza verso il fondo scala, mentre il voltmetro non segna nulla. Poi, pian piano la corrente diminuisce e la tensione aumenta sino a quando il condesatore sarà totalmente carico e la tensione corrisponderà all'incirca a quella di batteria e la corrente sarà nulla, perchè il condensatore è carico e non c'è più circolazione di corrente.

Se ripeti l'esperimento con un grosso induttore avrai il comportamento esattamente duale: corrente iniziale quasi nulla e tensione massima; a transitorio esaurito la tensione sarà praticamente nulla e la corrente corrisponderà a quella limitata dal resistore e dalla resistenza parassita della bobina.

Il tutto, da luogo a quel triangolo che ti ha descritto Mirko, in modo molto pratico. Infatti potresti usare anche un'induttore per ottenere il medesimo effetto, solo che l'induttore ha il difetto di essere molto più grosso e costoso.

Modificato: 11 dicembre 2014 da Livio Orsini

[Gessen]

Grazie Livio per la tua pazienza.
In effetti me la cavo meglio con la corrente continua.
Ora il discorso da te fatto mi ha chiarito meglio gli effetti del condensatore ai fini del discorso sfasamento, ma non riesco a farmi risultare quegli 0,1 microfarad come dice Mirko.
Forse ho capito il concetto ma poi non mi riesce di applicarlo.

[Mirko Ceronti]

Vediamo se tra me e Livio riusciamo a stappare l'ostruzione che Ti possiede

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Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Bel lavoro Mirko, sei sempre un artista con la grafica.

[Mirko Ceronti]

Grazie Livio....grazie

Saluti

Mirko

[Gessen]

GRANDIOSO

Ora credo di aver capito sia concetto che applicazione, e per vedere se è vero, mi confermate che una lampada da 24 volt 40 Watt per funzionare a 230 volt bisogna metterle in serie un condensatore da 23 microfarad ?

[del_user_155042]

sei sempre un artista

[Mirko Ceronti]

Troppo buoni

mi confermate che una lampada da 24 volt 40 Watt per funzionare a 230 volt bisogna metterle in serie un condensatore da 23 microfarad ?

Te lo confermo, e te lo.......smentisco....

Te lo confermo nel senso che hai capito ed infatti il calcolo Ti è riuscito giusto; Te lo smentisco perchè se in pratica provi a fare un'esperimento del genere, molto probabilmente uccidi la lampadina.

Vedi, far andare a 380 Volt una lampada a 220, significa applicarle "solo" una tensione più alta di radice di 3 (1,73) volte limitandola (appunto) col condensatore.

Ma......una tensione a 230 Volt è quasi 10 volte più alta di quella a 24 Volt che serve per far funzionare la lampadina del Tuo caso ipotetico.

Questo tra le righe vuol dire, che come Ti indicava Livio, il condensatore è scarico all'atto della chiusura dell'interruttore, ovvero è un cortocircuito o conduttore quasi perfetto.

Quindi ?

Quindi anche se (e solo) per un istante parecchio breve, si va a riversare sul filamento una tensione che non è 1,73 volte, ma bensì 10 volte più grande del dovuto.

Il filamento freddo dal canto suo, ha una resistenza parecchio più bassa di quando è incandescente.

Risultato ?

Una fucilata di corrente micidiale che rischia di far saltare il filamento come un fusibile.

Per cui non esageriamo con questo trucchetto, usando una resistenza serie, il problema non esiste, ma dovrebbe essere molto grossa e scalderebbe esageratamente.

Col condensatore hai dimensioni ancora grosse (23 microFarad 250 Vac è un bel barattolino) ma......freddo.

Unico inconveniente è il salto di tensione che se è troppo alto non lo può gestire, pena......la dipartita del carico asservito.

Saluti

Mirko

[Gessen]

WoW....millemila grazie a tutti

[alexs_mn]

Scusate ma nel calcolo della potenza in alternata si deve mica considerare anche il cos fi?

[Livio Orsini]

Il cosenphi, detto fattore di potenza, è il coseno dell'angolo di sfasamento tra tensione applicata ad un'impedenza e la corrente che scorre nella stessa impedenza.

Nel caso illustrato da Mirko nel #8, l'impedenza è composta dalla serie di una capacità con una resistenza.

Essendo il circuito in serie, il vettore comune è la corrente.

La tensione ai capi della resistenza risulta in fase con la corrente, mentre la tensione ai capi della capacità risulta in ritardo di 90°, sempre rispetto alla corrente.

Si forma cos' un triangolo rettangolo i cui cateti sono costituiti da R*I e da X_C * I; l'ipotenusa è il valore della tensione del generatore, ovvero quella applicata all'impedenza.

Conoscendo il valore della tensione applicata al circuito, conoscendo anche il valore della caduta di tensione attesa sul resistore, si determina il valore di tensione che dovrà cadere sul condensatore risolvendo il triangolo in base al teorema di Pitagora.

Conosciuto il valore della cdt sul condensatore ed essendo noto il valore della corrente circolante, si ricava il valore dellam reattanza capacitiva. Essendo noto il valore della frequenza è automaticamente determinato il valore della capacità del condensatore.

Come vedi dell'angolo e del relativo coseno sen fa tranquillamente a meno.

Modificato: 1 febbraio 2015 da Livio Orsini

[alexs_mn]

Grazie sono un po acciaccato in elettrotecnica..ma sono gli stessi calcoli utilizzabili per il calcolo di condensatori di rifasamento ?

[Livio Orsini]

No.

Il condensatore di rifasamento va in parallelo al carico, carico che in genere ha una forte componente induttiva.

Si considera come vettore comune la tensione di rete. Mettendo questo vettore in verticale , alla sua destra sfasato di un angolo corrispondente al cosenphi, si avrà il vettore corrente.

Per azzerare l'angolo, ovvero far coincidere il vettore della corrente con il vettore della tensione, bisognerà mettere in parallelo una capacità tale per cyìui la conposizione porti il vettore risultante a coincidere con la tensione.

Se avessi la pazienza di Mirko e la sua abilità nel creare disegnini ti illustrerei il tutto con un disegno, purtroppo devo rimandarti ad un testo di elettrotecnica o ad un documento che trovi sul webb

Qui trovi la teoria ed il diagrammino, mentre qui trovi un'ottima nota tecnica di ABB sui rifasamenti.

[alexs_mn]

livio inanzitutto ti ringrazio per le delucidazioni sempre pronte ed esaustive..stasera gli do un occhiata perchè sono molto interessato ad allargare il mio bagaglio tecnico in elettrotecnica..

[Mirko Ceronti]

sono molto interessato ad allargare il mio bagaglio tecnico in elettrotecnica

Queste sono le persone di cui vantarsi su questo Forum, quelli che hanno fame di apprendere.

Bravo Alex

Capperi Livio, il secondo link è strepitoso !!!!

Saluti

Mirko