Principi di Tensione e Corrente Alternata

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La tensione e corrente alternata sono fondamentali in elettrotecnica, con formule V(t) = Vp sin(ωt + φ) e I(t) = Ip sin(ωt + φ). La sicurezza è cruciale, poiché l'AC può essere letale per l'uomo.

Riassunto

Schema

Principi di Tensione e Corrente Alternata

La tensione erogata dalle batterie è tipicamente costante, nota come tensione continua (DC), mentre la tensione fornita dalle prese di corrente domestiche è variabile nel tempo, seguendo una forma d'onda sinusoidale, e viene definita tensione alternata (AC). La tensione alternata può essere descritta matematicamente come V(t) = Vp sin(ωt + φ), dove Vp rappresenta il valore di picco della tensione, ω è la velocità angolare (2πf, con f la frequenza), t è il tempo, e φ è la fase iniziale. La corrente alternata segue un comportamento analogo, con I(t) = Ip sin(ωt + φ), dove Ip è il valore di picco della corrente e la resistenza R determina la relazione tra tensione e corrente secondo la legge di Ohm. La potenza istantanea in un circuito AC è data dal prodotto di tensione e corrente, P(t) = V(t) × I(t). Per calcolare la potenza media, che è di maggiore interesse pratico, si utilizza il valore efficace (o RMS, root mean square) di tensione e corrente, definiti come V_eff = Vp/√2 e I_eff = Ip/√2. Pertanto, la potenza media in un carico puramente resistivo è

= V_eff × I_eff.

Mano umana vicina a una sfera di plasma che emette fulmini blu e viola su sfondo scuro, evocando curiosità e meraviglia.

Impatto della Corrente Alternata sul Corpo Umano

L'esposizione del corpo umano alla corrente elettrica può avere effetti nocivi che variano a seconda dell'intensità e della durata del contatto. La corrente alternata a frequenze domestiche (tipicamente 50 o 60 Hz) è particolarmente pericolosa perché può causare fibrillazione ventricolare, una condizione potenzialmente letale in cui il cuore smette di pompare sangue efficacemente. La soglia di percezione della corrente alternata è generalmente intorno ai 1 mA, mentre correnti superiori a 10 mA possono causare contrazioni muscolari involontarie, rendendo difficile il rilascio di un oggetto sotto tensione. Correnti tra 100 mA e 200 mA sono considerate letali, poiché possono indurre arresto cardiaco e danni agli organi interni. È fondamentale adottare misure di sicurezza adeguate quando si lavora con l'elettricità per prevenire incidenti e lesioni.

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