Ragionamento Sul Consumo Di Corrente

[acnide]

Buona sera FORUM!!!!!!!

vorrei porre una domanda su una questione che oggi ci ha fatto molto discutere. Ovvero: più i fili sono grossi meno corrente si consuma, e viceversa più sono sottili e più si consuma.

Io ho seguito un ragionamento che vorrei discuterne con voi.

Applicando la legge di Ohm V=R*I abbiamo che aumentando la resistenza e mantendo costante la tensione l'intensità di corrente deve aumentare anch'essa.

La potenza elettrica è espressa in: W=V*I

Pertanto abbiamo che aumentando la resistenza (che aumenta aumentando lo spessore dei cavi) aumenta la corrente e di conseguenza la potenza elettrica che è poi quella che in realtà andiamo a pagare all'enel.

Siete d'accordo con me? se no dove sbaglio? e perchè?

aspetto vostre notizie, nel frattempo buona serata a tutti

[Carlo Albinoni]

Ai miei tempi era la domandina classica per mandare subito a casa lo studente!

Se aumenti la sezione dei cavi di alimentazione di un carico, aumenta la resistenza totale carico + cavi di alimentazione, e perciò diminuisci il consumo totale.

Peccato però che, così facendo, diminuisci la potenza utilizzata dal carico ma aumenti, in proporzione, quella dissipata dalla linea di alimentazione.

Usa la formula del partitore di tensione....

Pertanto abbiamo che aumentando la resistenza (che aumenta aumentando lo spessore dei cavi)

Modificato: 30 maggio 2008 da Carlo Albinoni

[JumpMan]

Applicando la legge di Ohm V=R*I abbiamo che aumentando la resistenza e mantendo costante la tensione l'intensità di corrente deve aumentare anch'essa.

Sbagliato! Aumentando la R e mantenendo costante la V la corrente cala!

Infatti I = V/R

Pertanto abbiamo che aumentando la resistenza (che aumenta aumentando lo spessore dei cavi) aumenta la corrente e di conseguenza la potenza elettrica che è poi quella che in realtà andiamo a pagare all'enel.

Sbagliato 2 volte!

Aumentando lo spessore dei cavi diminuisce la resistenza.

Aumentando la resistenza invece (sempre a parità di tensione) diminuisce la potenza perchè la corrente cala (vedi sopra)

P=V*I

P=V* V/R

P=V^2 / R

Il tuo errore di fondo è nel pensare che la resistenza aumenti all'aumentare della sezione dei cavi!

Un materiale isolante ha resistenza moto alta,tendente a infinito; un conduttore molto bassa, tendente a 0.

detto in parole povere si chiama resistenza perchè "oppone una certa resistenza" al passaggio della corrente.

[JumpMan]

Peccato però che, così facendo, diminuisci la potenza utilizzata dal carico ma aumenti, in proporzione, quella dissipata dalla linea di alimentazione.

Questo è vero in parte, la diminuzione della sezione dei cavi non comporta per forza un aumento di potenza prelevata dalla linea.

Esempio 1:

Ho forno elettrico che ha una resistenza di 23 ohm, lo alimento a 230V con dei "superconduttori" a resistenza prossima allo 0, Vi passano 10A e quindi consumo 2300W/h

Lo stesso forno lo alimento con dei cavi sottili e lunghissimi, la resistenza della linea è di 23 ohm, in totale fanno 46 ohm, stavolta gli A sono 5 e quindi il consumo si è dimezzato (1150W/h).

La resistenza scalderà solo per 575W e altrettanti saranno dissipati dalla linea !

Ovviamente tutti i dati sono estremizzati per capire meglio

Esempio 2:

Se invece il carico è un motore le cose cambiano, in quanto l'assorbimento dipende dallo sforzo del carico applicato e la corrente del motore tende ad aumentare quando lo si sotto-alimenta, per cui, supponendo che la potenza richiesta dal carico rimanga costante (qui ho qualche dubbio), a questa potenza va a sommarsi anche quella dissipata sulla linea.

Questa seconda spiegazione è sicuramente molto semplificata e andrebbe approfondita.

Modificato: 30 maggio 2008 da JumpMan

[Carlo Albinoni]

Questo è vero in parte, la diminuzione della sezione dei cavi non comporta per forza un aumento di potenza prelevata dalla linea.

Certo! infatti

- avevo sottointeso, per semplicità, che i carichi siano lineari

- ho precisato che l'energia dissipata dalla linea aumenta "in proporzione" (rispetto a quella assorbita dal carico).

[triac60]

1° caso:

Ho uno scaldabagno collegato con fili da 2,5 mm lunghi 10 metri

2° caso:

Lo stesso scaldabagno è collegato con fili da 0,1 mm e 100 metri lunghezza(esagero per rendere l'idea)

Nel primo caso ho una piccola dissipazione di energia nei cavi e lo scaldabagno staccherà in tempi normali e avrò consumato la giusta energia.

Nel secondo caso i fili consumeranno molto di più dello scaldabagno,per effetto joule, il quale rimarrà acceso per molto più tempo per arrivare alla giusta temperatura e spegnersi, ma avrò consumato il doppio di corrente nei fili da 0.1mm. Insomma è come mettere due resistenze in serie e ne uso solo una per scaldare l'acqua, l'altra disperde potenza inutilmente.

[roadrunner]

In compenso scaldi i muri

[del_user_56966]

Capisco pensare al risparmio energetico, ma le formule per questo sono altre....

[paolotronico]

Fiuuu, meno male......... :horny:

Stavo già pensando di sostituire tutti i fili del mio impianto con cordine da 16mmq...... :goofy:

[batta]

Lo stesso forno lo alimento con dei cavi sottili e lunghissimi, la resistenza della linea è di 23 ohm, in totale fanno 46 ohm, stavolta gli A sono 5 e quindi il consumo si è dimezzato (1150W/h).

In questo ragionamento si trascura un fattore fondamentale: se alla resistenza del forno arriva una tensione più bassa è vero che il forno assorbe una potenza inferiore ma, per arrivare in temperatura impiegherà un tempo maggiore e, una volta raggiunta la temperatura, per il mantenmento della stessa i cicli di lavoro della resistenza, controllata da termostato, faranno lavorare la resistenza più a lungo.

Insomma, il forno assorbe la metà ma, per svolgere la stessa funzione, deve lavorare per un tempo doppio. Risultato: l'energia consumata dal forno è la stessa, ma devi sommare anche quella dissipata dai cavi.

[JumpMan]

batta, hai ragione! non avevo pensato che (come al motore) anche al forno gli si chiede di fare un lavoro, e questo lavoro è regolato dal termostato, io avevo pensato a un forno sempe acceso!

Ho sbagliato esempio, dovevo mettere un faro.

Modificato: 31 maggio 2008 da JumpMan

[JumpMan]

Pensandoci bene, il faro funzionerebbe a metà e la luce sarebbe insufficente, quindi si sarebbe tentati di montare un altro faro in parallelo o di aumentare la potenza del primo...

Quindi ritorno sui miei passi e ammetto che sono ben pochi gli utilizzi in cui non si verifica un aumento della bolletta diminuendo la sezione dei cavi...

Solo che bisogna vedere anche le entità di tali sprechi...

Facendo un po di conti veloci con 100m di cordina da 2.5mmq mi risulta una perdita sui cavi di circa il 3% (se non ho sbagliato qualcosa).

(parlo sempre del solito carico resistivo da 2300W)

Se invece lo stesso forno lo alimento con 100m di cordina da 1.5mmq la dispersione passa a quasi 5%.

C'è da dire una cosa, la perdita di potenza sui cavi si riflette sul contatore come una diminuzione della corrente assorbita, mai come aumento, per così dire "consumo di meno, ma consumo per più tempo... e scaldo i fili, o i muri come ha detto roadrunner".

[Carlo Albinoni]

Quindi ritorno sui miei passi e ammetto che sono ben pochi gli utilizzi in cui non si verifica un aumento della bolletta diminuendo la sezione dei cavi...

Se la riduzione della sezione è... drastica la riduzione dei consumi è assicurata!

[JumpMan]

[Benny Pascucci]

Se la riduzione della sezione è... drastica la riduzione dei consumi è assicurata!

Tranquillo Jumpman, quella di Carlo era una battuta per dire che si fonde la linea, non essendovi più passaggio di corrente, non si consuma più energia.....

Modificato: 2 giugno 2008 da Benny Pascucci

[Carlo Albinoni]

Questo argomento mi sta a cuore perchè quando ero ragazzino delle medie ci avevo perso un bel po' di ore per risolvere il "paradosso".

Sezioni grandi => minore resistenza => maggiore corrente => maggiore consumo.

Sezioni piccole => maggiore resistenza => minore corrente => minori consumi.

Allora perchè aumentare le sezioni, anzichè diminuirle, per aumentare l'efficienza dell'impianto?

Quindi ragionavo al "limite": se riduco la sezione del cavo di alimentazione, sino a zero, che succede? I consumi sono zero ma il carico ... etc etc.

Cosa varia e cosa è fisso se cambio le sezioni?

E quindi giù a fare due conti con la legge di Ohm.

Questo è un argomento ove un po' di sana teoria (un "modello" si direbbe) è.... molto pratica e più convincente di un ragionamento qualitativo!

[acnide]

correggetemi se sbaglio....

aumentando la sezione dei cavi, di fatto diminuisce la resistenza. Pertanto diminuisce la corrente dispersa dagli stessi.

Quindi avendo un forno che assorbe 2000W, per arrivare a 180°, se viene collegato con i fili da 2,5, dalla linea prelevo i 10A che servono per arrivare ai 2000W. Se invece viene alimentato tramite i fili da 1,5, questo assorbirà sempre 10A per arrivare ai 2000W, che verranno sommati a quelli che se ne "andranno" sotto forma di calore. Che essendo la sezione dei cavi più sottile questa sarà più elevata rispetto ai cavi di sezione più grossa.

Ma allora conviene tirare in casa cavi di sezione più grossa.

Quindi se la linea prese viene tirata da 4mm, se venisse tirata da 6mm sarebbe meglio. Così per la linea luce anzichè usare per la linea cavi da 2,5 si potrebbe usare cavi da 4mm.

Ma allora perchè non è così?

[Carlo Albinoni]

Quindi se la linea prese viene tirata da 4mm, se venisse tirata da 6mm sarebbe meglio. Così per la linea luce anzichè usare per la linea cavi da 2,5 si potrebbe usare cavi da 4mm.

Ma allora perchè non è così?

Perchè il gioco non vale la candela.

[acnide]

intendi per i costi troppo alti?

[Carlo Albinoni]

Non è solo una questione di costi ma anche di pratica.

Ti rendi conto delle difficoltà a tirare cavi così grandi se non necessario? e quanto grandi? 6, 10,... mm² ?

Normalmente la dissipazione lungo i cavi di alimentazione dovrebbe essere irrisoria rispetto al consumo del carico.

Fai quattro conti: una volta che hai dimensionato i cavi per ottenere una piccola caduta di tensione ai capi del carico da alimentare, andare oltre ti dà dei benefici irrisori.

[JumpMan]

Quindi avendo un forno che assorbe 2000W, per arrivare a 180°, se viene collegato con i fili da 2,5, dalla linea prelevo i 10A che servono per arrivare ai 2000W. Se invece viene alimentato tramite i fili da 1,5, questo assorbirà sempre 10A per arrivare ai 2000W, che verranno sommati a quelli che se ne "andranno" sotto forma di calore. Che essendo la sezione dei cavi più sottile questa sarà più elevata rispetto ai cavi di sezione più grossa.

Non per cercare il pelo nell'uovo, ma non è esatto.

A parte i dati che sono un po' casuali, ma c'è un errore di fondo: "Se invece viene alimentato tramite i fili da 1,5, questo assorbirà" sempre meno di 10A per via della resistenza della linea che va in serie con la resistenza (costante)del forno. Il forno quindi fornirà meno di 2000W per via della diminuzione della corrente, o se vuoi per via della diminuzione della tensione ai suoi capi causata della c.d.t. della linea (vedi legge di ohm).

La costante è la resistenza del forno, non la potenza.

La corrente è determinata da: tensione_linea / (resistenza_forno + resistenza_linea)

La caduta di tensione sulla linea è determinata dalla resistenza della linea per la corrente.

Grossi carichi fanno avere grosse c.d.t. sulla linea e quindi relativamente grosse dispersioni, una lampadina fa una cdt irrisoria e quindi una perdita sulla linea prossima allo 0.

Se fin qui ti ho chiarito le idee, ora te le confondo:

Per assurdo, se hai in casa un faro da 1000W (e chi non lo ha? ) con una linea che fa un po di cdt risparmi! (poca roba comunque)

Modificato: 2 giugno 2008 da JumpMan

[Del_user_23717]

Per assurdo, se hai in casa un faro da 1000W (e chi non lo ha? ) con una linea che fa un po di cdt risparmi! (poca roba comunque)

Jump, confondere si, ma per farlo in maniera coerente devi parlare della resistenza del faro, e non della sua potenza!

Con una elevata cdt, la luce emessa sarà inferiore così come la potenza assorbita a causa della minore tensione ai capi della resistenza.... certo, con un faro da 1000W magari non te ne accorgi....