Corso di Elettrotecnica Capitolo II

Cadute di tensione - Corto circuito - Messa a terra - Resistore variabile

di Gennaro Bottiglieri

CADUTA DI TENSIONE

La caduta di tensione ( c.d. t ) rappresenta il valore della tensione che si stabilisce ai capi di una resistenza quando è percorsa da corrente. Essa è data da:

Caduta di tensione V = R x I

Ad esempio: la caduta di tensione di una linea elettrica della resistenza di 2 ohm quando è percorsa da una corrente di 20 Ampère, è di:

2W x 20A = 40 V

Cioè, se la tensione in partenza è di 220V, in arrivo si ha una tensione di;

220V – 40V = 180V

La caduta di tensione della linea non viene utilizzata dall’utente e quindi rappresenta sempre una perdita, perché la potenza elettrica diminuisce al diminuire della tensione.

Pertanto, per ridurre le perdite, occorre ridurre la caduta di tensione della linea riducendo:

• La resistenza della linea

• L’intensità della corrente che l’attraversa.

CORTO CIRCUITO

Il corto circuito si verifica quando in parallelo ad un circuito in tensione, si stabilisce una resistenza di valore piccolissimo che provoca un elevato passaggio di corrente.

• Un caso pratico di corto circuito si verifica quando, per un difetto di isolamento o per altre cause, due conduttori sotto tensione vengono a contatto tra loro.

  In questo caso, tra i due punti di contatto, si stabilisce una resistenza di valore piccolissimo che risulta in parallelo a quella dell’utilizzatore, per cui, con tensione normale, la linea assorbe un’elevata corrente sviluppando una notevole quantità di calore che può fondere i conduttori stessi.

   

Ad esempio: una lampada avente una resistenza di 440 ohm, alimentata a 220 V, assorbe una corrente di o,5 ampère.

Se i due fili di alimentazione vengono a contatto tra loro inseriscono, in parallelo alla lampada, una resistenza di contatto.

Supponendo che la resistenza di contatto Rc sia di 0,2 ohm, la resistenza totale del circuito diminuisce e risulta inferiore a 0,2 ohm.

Pertanto l’intensità di corrente che ora attraversa il circuito risulta molto elevata e può fondere i conduttori della linea.

Per eliminare questo inconveniente, si ricorre all’impiego di <valvole fusibili> o di <dispositivi automatici> inseriti in serie al circuito, che provvedono ad interromperlo quando la corrente supera il valore normale.

MESSA A TERRA

La messa a terra consiste nel collegare al terreno, mediante conduttori e dispersori, le parti metalliche degli impianti elettrici che normalmente non sono in tensione. Essa si effettua per limitare eventuali tensioni, dovute a guasti, che si possono stabilire tra la custodia delle macchine o delle apparecchiature elettriche e la terra.

Infatti se, per un guasto, la custodia di una macchina elettrica risulta sottoposta a tensione, tra la custodia e la terra si ha un passaggio di corrente, di conseguenza la tensione che la custodia assume verso terra è data da:

V = I x R

( in cui V è la tensione della custodia, I è la corrente di terra, R è la resistenza di terra.)

Per cui, la tensione che si stabilisce tra la custodia e la terra sarà tanto minore, quanto minore è la resistenza esistente tra la custodia ed il terreno stesso.

Ad esempio:

• Se la resistenza della macchina è di 10 ohm e la resistenza tra la custodia e la terra è di 2190 ohm; se la macchina è alimentata a 220 volt, la tensione che, per un guasto, si stabilisce tra la custodia e la terra risulta di 219 volt.

• Mentre, effettuando la messa a terra della custodia, se la resistenza di terra viene ridotta ad 1 ohm, la tensione che, per un guasto, si stabilisce tra la custodia e terra risulta di 20 volt.

Lo scopo della messa a terra è quello di proteggere il personale che viene a contatto delle custodie. Infatti, la persona che viene a contatto della custodia non messa a terra è sottoposta ad una tensione elevata, per cui essa può essere attraversata da una corrente pericolosa. Mentre, se la custodia è messa a terra, la persona è sottoposta ad una tensione bassa, per cui essa viene attraversata da una debole corrente.

RESISTORE VARIABILE

Il resistore variabile permette di variare la tensione ai capi di un utilizzatore.

Esso generalmente è costituito da un resistore, sul quale scorre un contatto mobile detto < cursore>, che permette di variare il valore della resistenza.

Il resistore variabile può essere collegato nel circuito elettrico in due modi:

• In serie

• In parallelo

Il collegamento in serie permette di variare la tensione Vu ai capi dell’utilizzazione, tra un valore massimo, pari alla tensione di linea V2 ed un valore minimo che dipende dalla caduta di tensione (c.d.t.) del resistore.

Il collegamento in parallelo permette di variare la tensione Vu ai capi dell’utilizzazione, tra un valore massimo pari alla tensione di linea V2 e zero.