Energia

Vedi anche corrente, voltaggio, resistenza e legge di Ohm.

L'energia elettrica è la velocità con cui l'energia elettrica viene convertita in un'altra forma, come il movimento, il calore o un campo elettromagnetico. Il simbolo comune per la potenza è la lettera maiuscola P. L'unità standard è il watt, simboleggiato da W.Nei circuiti di servizio, spesso viene invece specificato il kilowatt (kW); 1 kW = 1000 W.

Un watt è la potenza risultante da un processo di dissipazione, conversione o immagazzinamento dell'energia equivalente a un joule al secondo. Quando espressa in watt, la potenza è talvolta chiamata wattaggio. La potenza in un circuito a corrente continua (CC) è uguale al prodotto della tensione in volt e della corrente in ampere. Questa regola vale anche per i circuiti in corrente alternata a bassa frequenza (AC) in cui l'energia non viene né immagazzinata né rilasciata. Ad alte frequenze CA, in cui l'energia viene immagazzinata e rilasciata (oltre che dissipata o convertita), l'espressione di potenza è più complessa.

In un circuito CC, una sorgente di E volt, che fornisce Iamper, produce P watt secondo la formula:

P = EI

Quando una corrente di I ampère passa attraverso una resistenza di Rohms, la potenza in watt dissipata o convertita da quel componente è data da:

P = I2R

Quando una differenza di potenziale di E volt appare su un componente avente una resistenza di R ohm, la potenza in watt dissipata o convertita da quel componente è data da:

P = E2 / R

In un circuito CC, la potenza è una quantità scalare (unidimensionale). Nel caso CA generale, la determinazione della potenza richiede due dimensioni, poiché la potenza CA è una quantità vettoriale. Supponendo che non ci sia reattanza (opposizione a AC ma non a DC) in un circuito AC, la potenza può essere calcolata secondo le formule sopra per DC, utilizzando valori quadratici medi per la corrente alternata e la tensione. Se esiste reattanza, una parte della potenza viene alternativamente immagazzinata e rilasciata dal sistema. Questa è chiamata potenza apparente o potenza reattiva. La resistenza dissipa potenza sotto forma di calore o la converte in qualche altra forma tangibile; questo si chiama vero potere. La combinazione vettoriale di reattanza e resistenza è nota come impedenza.