Conversione delle unità elettriche

Che cos'e la tensione (volt)?

La tensione (voltaggio) esprime la differenza di potenziale elettrico tra due punti di un circuito elettrico e puo essere considerata la 'forza motrice' che fa fluire gli elettroni da un punto all'altro. La sua unità SI e il volt (V).

L'unità volt prende il nome dal fisico italiano Alessandro Volta, inventore della pila elettrica. Valori come '1,5 V' o '9 V' indicati su una pila esprimono la differenza di potenziale che quella pila puo fornire.

Che cos'e la corrente (ampere)?

La corrente elettrica esprime la quantità di carica elettrica che attraversa un conduttore per unità di tempo, e la sua unità SI e l'ampere (A). Un ampere corrisponde al passaggio di circa 6,242 × 10¹⁸ elettroni attraverso un punto ogni secondo.

L'unità ampere prende il nome dal fisico francese Andre-Marie Ampere, uno dei fondatori dell'elettromagnetismo. L'ampere era, prima della revisione del SI del 2019, una delle unità di base del SI; oggi e ancora considerata una grandezza fondamentale, ma ora e definita a partire dalla costante di carica elementare (e).

Per maggiori informazioni sull'unità Volt, consulta la pagina informativa di Volt.

Perché tensione e corrente non possono essere convertite tra loro?

Tensione (V) e corrente (A) sono grandezze fisiche diverse -- una esprime una differenza di potenziale, l'altra la velocità di un flusso di carica. Per questo la domanda 'quanti ampere sono X volt' non ha risposta da sola senza conoscere la resistenza (o la potenza) del circuito.

La relazione tra le due e stabilita dalla legge di Ohm: V = I × R (Tensione = Corrente × Resistenza). Ad esempio, una tensione di 12 volt che attraversa una resistenza di 4 ohm produce una corrente di 3 ampere; ma quegli stessi 12 volt applicati a una resistenza diversa producono un valore di corrente completamente diverso.

La relazione tra potenza, tensione e corrente

La potenza elettrica (watt) e uguale al prodotto della tensione per la corrente: P = V × I. Questa formula mostra che un apparecchio della stessa potenza consumera meno corrente con alta tensione e più corrente con bassa tensione.

Questa relazione spiega perché le reti di distribuzione elettrica funzionano ad alta tensione: trasportare la stessa potenza con una corrente minore riduce notevolmente le perdite di energia dovute alla resistenza delle linee di trasmissione (riscaldamento per effetto Joule).

La tensione di rete in Italia e nel mondo

In Italia, la tensione di rete standard degli impianti residenziali e di 230 volt per il monofase, e di 400 volt per i sistemi trifase usati negli impianti industriali e commerciali (con una frequenza di 50 Hz).

Nel mondo, la tensione di rete varia a seconda del paese; Stati Uniti e Canada usano 120 volt, mentre la maggior parte dei paesi europei, tra cui l'Italia, preferisce 230 volt. Questa differenza e il motivo principale per cui gli apparecchi elettrici portati dall'estero non possono essere usati direttamente senza un convertitore.

Corrente continua (CC) e corrente alternata (CA)

Nella corrente continua (CC), gli elettroni fluiscono in modo costante in un'unica direzione -- le pile e i pannelli solari producono CC. Nella corrente alternata (CA), la direzione della corrente si inverte con una frequenza determinata ogni secondo (50 Hz in Italia, ossia 50 volte al secondo) -- l'elettricità di rete e CA.

Il motivo principale per cui la CA e preferita nella distribuzione in rete e che permette di elevare o ridurre facilmente la tensione tramite trasformatori; questo rende possibile trasportare l'elettricità su lunghe distanze con basse perdite.

L'effetto della corrente elettrica sul corpo umano

L'intensita della corrente che attraversa il corpo umano determina l'effetto percepito: circa 1 milliampere e appena percepibile, tra 10 e 20 milliampere puo provocare contrazione muscolare (incapacita di lasciare la presa), e oltre 100 milliampere puo causare aritmia cardiaca (fibrillazione) e morte.

Per questo, nella sicurezza elettrica, non conta solo la tensione, ma anche l'intensita di corrente che si puo formare nel circuito -- anche in un ambiente a bassa tensione ma a bassa resistenza (ad esempio, umido), si puo formare una corrente pericolosa.