Calcolatore
Come funziona
Le perdite per effetto Joule in un conduttore sono proporzionali al quadrato della corrente e alla resistenza del conduttore: P = n × R × I², dove n è il numero di conduttori attivi (2 per monofase, 3 per trifase) e R = ρ × L / A è la resistenza di ciascun conduttore. Le perdite percentuali si riferiscono alla potenza attiva trasportata.
Presupposti e condizioni
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Corrente costante su tutta la lunghezza del conduttore (carico concentrato)
- Resistenza DC del conduttore (effetto pelle trascurabile per sezioni ≤ 150 mm² a 50 Hz)
- Temperatura del conduttore uniforme
Il calcolo è valido quando: Corrente costante su tutta la lunghezza del conduttore (carico concentrato); Resistenza DC del conduttore (effetto pelle trascurabile per sezioni ≤ 150 mm² a 50 Hz); Temperatura del conduttore uniforme.
Questo è un calcolo di tipo informativo (conversione di unità o definizione fisica). Il margine di errore è trascurabile se gli input sono corretti.
Tutti gli input e output sono in unità SI. Convertire eventuali valori in altre unità prima di inserirli nel calcolatore.
Limiti di applicabilità
Il calcolo non è applicabile nei seguenti casi:
- Per sezioni ≥ 185 mm² a 50 Hz, la resistenza AC può essere 5-15% superiore alla DC per effetto pelle: usare un fattore correttivo
- Non include le perdite nel dielettrico dell'isolante (rilevanti solo in cavi AT)
- Per carichi distribuiti lungo la linea le perdite effettive sono circa 1/3 di quelle calcolate con carico concentrato
Per sezioni ≥ 185 mm² a 50 Hz, la resistenza AC può essere 5-15% superiore alla DC per effetto pelle: usare un fattore correttivo
Non include le perdite nel dielettrico dell'isolante (rilevanti solo in cavi AT)
Per carichi distribuiti lungo la linea le perdite effettive sono circa 1/3 di quelle calcolate con carico concentrato
Norme di riferimento
- IEC 60287-1-1:2023
- CEI UNEL 35023
Fonte della formula: Legge di Joule: P = R × I². Resistenza conduttore R = ρ × L / A. IEC 60287-1-1 per resistenza AC.
Esempi applicativi
Linea trifase 100A, 50m, Cu 10mm²
Circuito di distribuzione trifase con cavo in rame 10 mm²
Circuito monofase 16A, 30m, Cu 2.5mm²
Circuito terminale monofase domestico
Domande frequenti
Cosa calcola il Perdite di Potenza in Linea?
Calcola le perdite per effetto Joule (RI²) in un conduttore elettrico monofase o trifase, espresse in Watt e in percentuale della potenza trasportata. Le perdite per effetto Joule in un conduttore sono proporzionali al quadrato della corrente e alla resistenza del conduttore: P = n × R × I², dove n è il numero di conduttori attivi (2 per monofase, 3 per trifase) e R = ρ × L / A è la resistenza di ciascun conduttore. Le perdite percentuali si riferiscono alla potenza attiva trasportata.
Quando è valido questo calcolo?
Il calcolo è valido nelle seguenti condizioni: Corrente costante su tutta la lunghezza del conduttore (carico concentrato); Resistenza DC del conduttore (effetto pelle trascurabile per sezioni ≤ 150 mm² a 50 Hz); Temperatura del conduttore uniforme.
Quando questo calcolo non è appropriato?
Per sezioni ≥ 185 mm² a 50 Hz, la resistenza AC può essere 5-15% superiore alla DC per effetto pelle: usare un fattore correttivo Non include le perdite nel dielettrico dell'isolante (rilevanti solo in cavi AT) Per carichi distribuiti lungo la linea le perdite effettive sono circa 1/3 di quelle calcolate con carico concentrato
Quale precisione ha il risultato?
Il calcolo implementa la formula nella sua forma standard. La precisione dipende dalla qualità degli input forniti. Fonte: Legge di Joule: P = R × I². Resistenza conduttore R = ρ × L / A. IEC 60287-1-1 per resistenza AC..
Qual è la fonte della formula?
Legge di Joule: P = R × I². Resistenza conduttore R = ρ × L / A. IEC 60287-1-1 per resistenza AC. Norme di riferimento: IEC 60287-1-1:2023, CEI UNEL 35023.
Qual è il parametro che influenza di più il risultato?
La variabile "Corrente (A)" è il parametro più influente: una variazione del 10% su questo input produce una variazione di circa il 21% su "Perdite (W)".
Come varia il risultato in condizioni diverse dal riferimento?
Confronto tra "Condizioni di riferimento" e "Circuito monofase 16A, 30m, Cu 2.5mm²": Perdite (W) [W]: diminuisce del 95.9% (da 3375.000 a 138.240). Perdite (%) [%]: diminuisce del 31.0% (da 5.731 a 3.954).
Approfondimento tecnico
Cos'è questo calcolo
Calcola le perdite per effetto Joule (RI²) in un conduttore elettrico monofase o trifase, espresse in Watt e in percentuale della potenza trasportata. Le perdite per effetto Joule in un conduttore sono proporzionali al quadrato della corrente e alla resistenza del conduttore: P = n × R × I², dove n è il numero di conduttori attivi (2 per monofase, 3 per trifase) e R = ρ × L / A è la resistenza di ciascun conduttore. Le perdite percentuali si riferiscono alla potenza attiva trasportata.
Formula
R = ρ × L / A | P_loss = n × R × I² | P_load = n_fase × V × I × cosφ | P_loss% = P_loss / P_load × 100
Le perdite per effetto Joule in un conduttore sono proporzionali al quadrato della corrente e alla resistenza del conduttore: P = n × R × I², dove n è il numero di conduttori attivi (2 per monofase, 3 per trifase) e R = ρ × L / A è la resistenza di ciascun conduttore. Le perdite percentuali si riferiscono alla potenza attiva trasportata.
Condizioni di validità
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Corrente costante su tutta la lunghezza del conduttore (carico concentrato)
- Resistenza DC del conduttore (effetto pelle trascurabile per sezioni ≤ 150 mm² a 50 Hz)
- Temperatura del conduttore uniforme
Sensibilità del risultato
Il risultato varia in misura significativa al variare dei seguenti parametri:
- Corrente (A) [A]: sensibilità superlineare su "Perdite (W)" (proporzionale, elasticità 2.10).
- Resistività (Ω·mm²/m) [Ω·mm²/m]: sensibilità lineare su "Perdite (W)" (proporzionale, elasticità 1.00).
- Lunghezza conduttore (m) [m]: sensibilità lineare su "Perdite (W)" (proporzionale, elasticità 1.00).
Quando questo calcolo non si applica
- Per sezioni ≥ 185 mm² a 50 Hz, la resistenza AC può essere 5-15% superiore alla DC per effetto pelle: usare un fattore correttivo
- Non include le perdite nel dielettrico dell'isolante (rilevanti solo in cavi AT)
- Per carichi distribuiti lungo la linea le perdite effettive sono circa 1/3 di quelle calcolate con carico concentrato
Note tecniche
- Le perdite sono proporzionali a I²: raddoppiando la corrente le perdite quadruplicano.
- Per ridurre le perdite: aumentare la sezione del cavo, ridurre la lunghezza del percorso, alzare la tensione di esercizio.
- Un impianto ben dimensionato ha perdite ≤ 3% della potenza trasportata. Oltre il 5% valutare un aumento di sezione.
Analisi tecnica
Metodo: Le perdite per effetto Joule in un conduttore sono proporzionali al quadrato della corrente e alla resistenza del conduttore: P = n × R × I², dove n è il numero di conduttori attivi (2 per monofase, 3 per trifase) e R = ρ × L / A è la resistenza di ciascun conduttore. Le perdite percentuali si riferiscono alla potenza attiva trasportata.
Risultato di riferimento: Perdite (W): 3375.000 W, Perdite (%): 5.731 %.
Analisi di sensibilità
Elasticità: variazione percentuale dell'output rispetto alla variazione percentuale dell'input (1.0 = lineare).
| Input | Output principale | Elasticità | Tipo relazione |
|---|---|---|---|
| Corrente (A) [A] | Perdite (W) | 2.10 | superlineare |
| Resistività (Ω·mm²/m) [Ω·mm²/m] | Perdite (W) | 1.00 | lineare |
| Lunghezza conduttore (m) [m] | Perdite (W) | 1.00 | lineare |
| Fattore di potenza cosφ [] | Perdite (%) | -0.91 | lineare |
| Tensione nominale (V) [V] | Perdite (%) | -0.91 | lineare |
| Sezione conduttore (mm²) [mm²] | Perdite (%) | -0.91 | lineare |
Nota: Il risultato è particolarmente sensibile a "Corrente (A)" [A]: una variazione del 10% produce circa il 21% di variazione su "Perdite (W)".
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