Potenza in regime variabile

In un circuito a corrente variabile, di forma qualsiasi con andamento periodico, oltre alla potenza istantanea, data dal prodotto tra i valori istantanei di V ed I, si definiscono altre potenze, ricavate in un periodo:

• potenza attiva;
• potenza apparente;
• potenza reattiva.

La potenza attiva è quel valore di potenza che, moltiplicato per il periodo, fornisce l’energia trasformata durante il periodo stesso. Si indica con P, si misura in Watt e coincide con il valore della componente continua della potenza istantanea in un periodo. Essa è quindi la potenza dissipata nelle resistenze. In regime sinusoidale, la potenza attiva è data dalla seguente relazione:

La potenza è data dal prodotto del valore efficace della tensione per il valore efficace della corrente, indipendentemente dalla loro andatura nel tempo. Di indica con S e si misura in Volt-ampère(Va).Nel caso in cui le forme d’onda di tensione e corrente coincidano perfettamente, la potenza apparente e quella attiva sono uguali (S=P). Ciò avviene solo se il circuito è formato da soli resistori. In tutti gli altri casi la potenza apparente è maggiore di quella attiva. In regime sinusoidale la potenza apparente è data dalla seguente relazione:

Quando la potenza attiva è minore di quella apparente, nel circuito sono presenti reattanze, induttive o capacitive, e la forma d’onda della corrente non coincide più con quella della tensione.Nell’arco di un periodo avvengono alternativamente scambi di energie tra il campo elettrico o quello magnetico ed il resto del circuito senza acuna dissipazione.La potenza reattiva è quindi la potenza che alternativamente fluisce nella reattanza senza essere trasformata in altre forme di energia.Si indica con il simbolo Q e si misura in VaR (Volt-ampère reattivi). La potenza reattiva è dunque la potenza che va e viene dal generatore e si riscontra solo se nel bipolo è presente qualche reattanza. Essa è data dalla seguente relazione:

In una rete complessa possono essere presenti contemporaneamente più resistori, induttori e condensatori.
Il calcolo della potenza è regolato dal teorema di Boucherot, per il quale la potenza attiva totale è data dalla somma delle potenze dissipate da ogni resistore:

Mentre la potenza reattiva totale è ottenuta come somma algebrica delle singole potenze reattive: le potenze induttiva e capacitiva si compensano e quando sono uguali in valore assoluto si alimentano a vicenda

La potenza apparente totale è diversa dalla somma delle singole potenze apparenti ed è espressa dalla seguente relazione: