Energia e potenza elettrica

Cos’è l’energia elettrica? Cos’è la potenza elettrica? Che differenza c’è tra chilowatt e chilowattora? L’elettricità è una forma di energia. La fisica ci ha insegnato che niente si crea, niente si distrugge, ma tutto si trasforma. Ogni forma di energia può essere trasformata in altre forme di energia.

Cosa esprimono la potenza e l'energia elettrica?

Prendiamo ad esempio un’automobile con motore a scoppio o a combustione. La macchina si muove grazie ad un motore “termico”. Questo significa che il motore sfrutta l’energia termica generata dalla combustione (diesel) o dalla scoppio (benzina, GPL e metano), per generare movimento. Quindi l’energia termica si trasforma in energia meccanica.

Questa energia meccanica trasmetterà il moto ad una serie di organi meccanici, che permetteranno all’automobile di muoversi. Ma parte di questa energia sarà sfruttata dall’alternatore, che genererà corrente elettrica utile a ricaricare la batteria dell’auto e ad alimentare parte dell’impianto elettrico della macchina.

Come l’energia meccanica del motore dell’auto genera elettricità, questa può generare a sua volta energia meccanica. Infatti il motorino di avviamento che accende il motore dell’auto è alimentato dall’elettricità della batteria.

L’energia elettrica, dunque, può essere trasformata in ciò che vogliamo. Se colleghiamo alla rete una stufa elettrica, l’energia elettrica verrà utilizzata per produrre energia termica; se colleghiamo un frullatore diventerà l’elettricità diventerà energia meccanica. A sua volta l’energia elettrica può essere generata da diverse fonti di energia.

Le centrali elettriche più diffuse riescono a ottenere energia elettrica:

  • a partire dall’energia termica, che mette in moto delle grosse turbine (energia meccanica), le quali collegate ad un alternatore producono energia elettrica (centrali termoelettriche, cioè a carbone, a gas e a idrocarburi);
  • a partire dall’energia nucleare, utilizzata per generare vapore (energia termica), che mette in moto delle grosse turbine (energia meccanica), le quali collegate ad un alternatore producono energia elettrica (centrali nucleari anche dette elettronucleari);
  • a partire dall’energia cinetica dell’acqua o del vento, che muove le turbine collegate ad un alternatore (centrali idroelettriche e eoliche);
  • a partire dall’energia elettromagnetica del sole, che stimolano le particelle di silicio, le quali producono un movimento di elettroni che a sua volta genera corrente elettrica (centrali fotovoltaiche).

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Concetto diverso dall’energia elettrica è quello della potenza elettrica, tecnicamente definita come il lavoro svolto nell’unità di tempo oppure semplicemente come la quantità di energia assorbita o generata nell’unità di tempo. Questa è solo una delle grandezze che esprimono le caratteristiche dell’elettricità. Tra queste ci sono la tensione (che si esprime in Volt), l’intensità (che si misura in Ampere), la carica elettrica (espressa in Amperora), la frequenza (che si misura in Hertz) e, appunto, la potenza. In verità ci sono tre tipi di potenza, che si esprimono con unità di misura diverse: potenza reale, potenza apparente e potenza reattiva (si esprimono rispettivamente in Watt, Voltampere (VA) e Voltampere reattivi (VAR). Quella più importante è la potenza reale.

Sulla potenza occorre fare un’altra considerazione. Per alcuni apparecchi sono indicate diverse potenze, tutte espresse in Watt (quindi potenza reale), ma sono riferite ad aspetti differenti. Ad esempio, se prendiamo un motorino elettrico, questo ha una potenza riferita all’assorbimento, ossia all’elettricità consumata, e un’altra riferita all’energia meccanica che riesce a sviluppare.

Poiché l’energia in buona parte si disperde (ad esempio per l’attrito delle parti meccaniche), la potenza resa sarà inferiore a quella assorbita. Ovviamente non può mai succedere l’opposto. Quindi può verificarsi che un motorino assorba 100 Watt, mentre la potenza meccanica che riesce a generare sia di 60 Watt.

Che differenza c’è tra chilowatt (kW) e chilowattora (kWh)?

Il chilowatt (kW) è un multiplo del Watt (watt) e corrisponde a 1000 Watt.

Il chilowattora (o più precisamente il Wattora, dal momento che il chilowattora è un multiplo) esprime la potenza generata o assorbita in un’ora. Il Wattora rappresenta l’unità di misura dell’energia elettrica, definita come l’energia necessaria a fornire una potenza di un Watt (W) per un’ora (h).

A cosa rileva questa differenza? A cosa serve il chilowattora?

Normalmente l’energia si misura in joule, mentre il Wattora viene utilizzato soprattutto con riferimento all’energia elettrica che una centrale riesce a produrre oppure a quella che gli operatori forniscono alle utenze.

Nei contratti di fornitura di energia elettrica, le taglie vengono definite utilizzando il kWh. Mediamente la taglia di energia scelta per un’abitazione è di 3 kWh. Ma è anche possibile scegliere una taglia diversa in funzione delle proprie esigenze.
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