Un fenomeno importante e noto come effetto Joule è il riscaldamento di un resistore quando viene attraversato da corrente. Questo riscaldamento può essere osservato anche in un comune resistore di laboratorio di elettronica, ma diventa particolarmente importante nei resistori di potenza.
Il fenomeno ha spesso implicazioni negative, poiché è causa di perdita di energia nelle linee di trasporto dell'elettricità ed in generale di qualsiasi circuito, nonché abbatte il rendimento delle macchine elettriche. È però alla base del funzionamento di molti dispositivi elettrici tra cui: la lampada a incandescenza, l'interruttore magnetotermico, il fusibile, il forno elettrico, l'asciugacapelli, lo scaldabagno elettrico. La figura seguente mostra per esempio un resistore di potenza da 1700 W usato nelle lavatrici, il cui scopo è appunto produrre calore attraverso il passaggio di corrente elettrica:
Il calore prodotto da una resistenza viene anche detto potenza dissipata, mettendo in tale modo l'accento sul consumo (spreco) di potenza che ne deriva. La potenza dissipata si misura in Watt (simbolo W) e per qualsiasi bipolo (non solo per i resistori) può essere calcolata facilmente con la seguente formula:
P = V x I
In pratica la potenza dissipata è data dal prodotto fra la tensione applicata e la corrente che scorre nel bipolo.
Consideriamo di nuovo un semplice circuito costituito da una batteria e da un resistore:
Supponiamo Vbat = 10 V e R = 100 Ω. Per calcolare la potenza dissipata dobbiamo per prima cosa calcolare la corrente I con la legge di Ohm:
I = V/R = 10/100 = 100 mA
e infine abbiamo:
P = V x I = 10 V x 100 mA = 1 W
Osserviamo che se raddoppio la tensione della batteria prendendo Vbat = 20 V ottengo:
I = V/R = 20/100 = 200 mA
P = V x I = 20 V x 400 mA = 4 W
Dunque raddoppiando la tensione la potenza dissipata quadruplica. Questo fenomeno viene espresso spesso dicendo che la potenza dissipata in un resistore varia col quadrato della tensione applicata. Infatti:
P = V x I = V x V/R = V2/R
O anche in modo equivalente:
P = V x I = R x I x I = R x I2
Dunque la potenza dissipata in un resistore cresce anche col quadrato della corrente.
Il calcolo della potenza dissipata in un componente è importante in quanto consente di verificare se tale valore può essere tollerato dal componente oppure se rischia di danneggiarlo.
Nel caso specifico dei resistori di laboratorio, abbiamo già accennato al fatto che sono tipicamente usati resistori con potenze standard di 1/8, 1/4, 1/2 o 1 Watt. Questo valore rappresenta la massima potenza che il resistore è in grado di sopportare senza bruciarsi.
Per esempio nel circuito dell'esempio precedente, con una batteria da 10 V e un resistore da 100 Ω, occorre usare un resistore da 1 W di potenza o superiore, per evitare che esso si bruci.
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