1. Resistenza:
* Definizione: La resistenza è una proprietà di un materiale che si oppone al flusso di corrente elettrica. È come l'attrito per l'elettricità.
* Come causa la perdita: Mentre gli elettroni si muovono attraverso un conduttore, si scontrano con atomi e altri elettroni liberi all'interno del materiale. Queste collisioni convertono parte dell'energia elettrica in calore, luce o altre forme di energia. Questa energia viene persa dal circuito.
2. Altri fattori che contribuiscono:
* Effetto della pelle: Ad alte frequenze, la corrente tende a fluire principalmente sulla superficie di un conduttore (come un filo), piuttosto che attraverso l'intera sezione trasversale. Ciò riduce l'area effettiva per il flusso di corrente, l'aumento della resistenza e la perdita di energia.
* Effetto di prossimità: Quando più fili che trasportano corrente alternata sono vicini l'uno all'altro, inducono correnti l'una con l'altra. Queste correnti indotte aumentano la resistenza e portano a perdita di energia.
* Perdita di isteresi: Nei materiali magnetici, la resistenza del campo magnetico è in ritardo rispetto alla corrente mutevole. Questo effetto in ritardo provoca la dissipazione di energia come calore.
* Currenti Eddy: Nei materiali conduttivi all'interno dei cambi di campi magnetici, vengono indotte le correnti circolanti (correnti parassite). Queste correnti generano calore, causando perdita di energia.
* Radiazione: Le correnti ad alta frequenza possono irradiare energia elettromagnetica, con conseguente perdita di energia dal circuito.
Conseguenze della perdita di energia:
* Generazione di calore: La conseguenza più comune della perdita di energia è la generazione di calore. Questo può essere utile in applicazioni come riscaldatori e lampadine, ma è indesiderabile in altri casi, come i dispositivi elettronici in cui il surriscaldamento può danneggiare i componenti.
* Riduzione dell'efficienza: La perdita di energia riduce l'efficienza complessiva dei sistemi elettrici. Ciò significa che è necessario fornire più energia per ottenere la produzione desiderata.
* Drop di tensione: Man mano che l'energia viene persa, la tensione in un circuito diminuisce. Ciò può influire sulle prestazioni dei dispositivi e può causare malfunzionamenti.
Riduzione al minimo della perdita di energia:
* Utilizzo di conduttori con bassa resistenza: La scelta dei materiali con bassa resistività (come rame o argento) riduce al minimo la perdita di energia.
* Riduzione della durata dei conduttori: I conduttori più brevi hanno meno resistenza, con conseguente minore perdita di energia.
* Aumentare l'area della sezione trasversale dei conduttori: I conduttori più grandi offrono una resistenza inferiore.
* Utilizzo di tecniche per ridurre l'effetto della pelle e l'effetto di prossimità: Queste tecniche possono includere l'utilizzo di fili a filo, configurazioni di filo speciali o frequenze più elevate.
* Utilizzo di nuclei magnetici con bassa perdita di isteresi: Ferriti e altri materiali con bassa isteresi sono impiegati per ridurre al minimo la perdita di energia nei circuiti magnetici.
* Ridurre al minimo le correnti parassite: La laminazione, l'uso di materiali core con elevata resistenza e l'uso di conduttori schermati può ridurre le correnti parassite.
Comprendere la perdita di energia nel flusso di corrente è essenziale per ottimizzare i sistemi elettrici e ridurre al minimo i rifiuti, garantendo efficienza e prestazioni.
