Standard tensione

Ahi1
Ciao a tutti,

la mia domanda forse non sarà il massimo lo ammetto, però stamattina comprando un asciugacapelli e leggendone le istruzioni (si ho letto le istruzioni di un semplicissimo phon) mi è saltata all'occhio la seguente scritta:

"Doppio Voltaggio: l'asciugacapelli ha la possibilità di funzionare sia a 220-240V e 110-120V"

La prima cosa che mi sono chiesto è perché ci sono due standard di tesione differenti tra Italia e America, che senso ha? Ma soprattutto cosa cambia? Esistono dei vantaggi/svantaggi a seconda del voltaggio?

Risposte
alfabeto2
Gli effetti della corrente su un uomo sono molti e complessi.
1). effetto termico dovuto proprio al riscaldamento che si ha al passaggio di corrente. Dobbiamo considerare il corpo come un conduttore strano, dove ci sono percorsi più facilitati ed altri più difficili. Questo può provocare bruciature sia superficiali che in profondità. Danno in funzione del valore della corrente e del tempo di esposizione
2) tetanizzazione muscolare. Questo fenomeno si manifesta quando la corrente supera un certo valore. Per valori inferiori a questo valore limite la tetanizzazione è reversibile automaticament. Per valori superiori la tetanizzazione non cessa al cessare della scossa. In questo caso si ha o si può avere una paralisi respiratoria con gli effetti che si possono immaginare. Mancanza di afflusso di sangue nel cervello e morte o danni irreversibili al cervello per ipossia. Il fenomeno può avere anche una altro eventuale complicazione: fibrillazione del cuore, se una corrente attraversa il cuore (ed è possibile data la presenza di sangue, notoriamente liquido con buona capacita di conduzione) con arresto cardiaco.
3) effetto di elettrolisi se la corrente è del tipo DC, con gravi danni all'organismo.

A. B.

Lord K
"Camillo":
I danni dipendono molto da dove passa la corrente : se passa attraverso il cuore è molto peggio ad esempio conduzione tra un braccio e l'altro..


Tendenzialmente la corrente passa negli strati superficiali del conduttore (anche in questo caso l'uomo) e non può passare per il cuore, l'arresto cardiaco avviene per il sovraccarico di elettricità superficiale che induce un sovraccarico nervoso.

In realtà questo si può vedere attraverso alcune equazioni di distribuzione di carica in un conduttore :)

Per il resto mi sa che avevo una visione errata della cosa, grazie per la spiegazione :mrgreen:

mircoFN1
Forse chiarisce la questione considerare che (e la cosa è sicuramente accettabile) una normale presa è un generatore ideale di tensione (alternata). In termini pratici quindi l'ampiezza della tensione ai capi di una presa è sempre la stessa indipendentemente da quello che ci attacchiamo.
Come conseguenza di questo fatto avviene esattamente quello che dice Camillo.

E' anche noto che per un individuo la pericolosità di una scossa dipende dalla corrente che attraversa il corpo, dal percorso della corrente, dal tempo di esposizione e anche, in misura minore, dalla frequenza.

Camillo
I danni dipendono molto da dove passa la corrente : se passa attraverso il cuore è molto peggio ad esempio conduzione tra un braccio e l'altro..

@Thomas : sì la potenza sulla linea non è costante.La cosa più corretta è usare la legge di Ohm come dice giustamente alfabeto .
La potenza assorbita dalla linea non è costante ma varia in funzione del carico.
Quello che paghi con la bolletta è poi l'energia totale consumata ( espressa in kWh ) - diciamo l'integrale della potenza nel tempo :D.

alfabeto2
Credo che LK si faccia influenzare da "generatore di corrente" "generatore di tensione" generatore di potenza" che in questo caso non si devono prendere in esame ma si deve applicare esclusivamente la legge di Ohm.
Per quanto riguarda i pericoli da elettricità, anche piccole correnti possono creare danni gravissimi (ci possone essere danni a partire da 50 mA, e in funzione del tempo di esposizionea questa corrente).

A. B.

Thomas16
[intermezzo]

@Lord K io non ti seguo più

@Camillo: quindi l'errore nei ragionamenti di Lord K stava nel considerare la potenza sulla linea costante mentre in realtà non lo è affatto right?

Lord K
Il mio è solo un punto di vista, ma leggo quanto segue:

"Enciclopedia Medica De Agostini":

Traumi causati dall'azione del fulmine o da correnti elettriche industriali. Nel primo caso sono quasi sempre mortali, per l'alta tensione scaricata e il forte sviluppo di calore, che provoca gravi ustioni, fino all'incenerimento. Un fulmine che cada vicino può provocare uno spostamento d'aria così forte da essere causa di morte. I danni da correnti industriali variano a seconda della tensione, della durata del contatto, della resistenza offerta dal corpo e dei punti di ingresso e uscita della scarica. La morte può avvenire per arresto del cuore o per arresto respiratorio, dovuto all'azione sul sistema nervoso centrale. [Omissis]


Che sottolinea il fatto che il tutto dipende dal calore passato attraverso il corpo che è effettivamente dipendente dalla resistenza e dalla corrente che il corpo "subisce".

Quando ho studiato gli effetti dell'elettricità sul corpo umano, il punto era sostanzialmente che la corrente è la principale causa di danno in quanto determina lo sviluppo di calore e quindi ustioni, nonchè sovraccarico del sistema nervoso. Da dirsi comunque che all'esistere di corrente corrisponde l'esistenza di tensione, quindi mi sa che non posso non far emergere che non posso distinguere le due cose.

Camillo
"Lord K":
E' un generatore "di potenza" non è un generatore di tensione, se così fosse avresti ragione, ma la corrente che viene erogata non dipende da cosa attacchi alla presa...

Pensa che se tu collegassi una resistenza da 1K Ohm alla presa di corrente di casa tua, con il tuo ragionamento, ci dovrebbe essere circa una corrente di 220/1000 = 0.22 A che è ampiamente accettabile da una resistenza qualsiasi... in realtà la resistenza invece si brucia, visto che la corrente erogata a casa ha un modulo superiore a 1 A.


Proprio non capisco cosa tu intenda con " la corrente erogata a casa ha un modulo superiore a 1 A ".
A casa mia e anche tua la potenza resa disponibile dal provider ( Enel o AEM ) è al minimo 3.3 kW circa cui corrisponde una corrente massima erogabile di 15 Ampere.Se viene superato questo valore di corrente , l'interruttore automatico installato dal provider interviene e apre il circuito ( saltano le valvole).
Quindi se la resistenza da collegare è di 1KOhm scorre una corrente di 0.22 A (=220mA) e se la suddetta resistenza, anzi resistore per essere più precisi, ha una potenza dissipabile maggiore di 48.5 W nulla succede ( $V^2/R=48.5 W$).Pensa alle stufe elettriche che possono dissipare ( sotto forma di calore ) potenze ben maggiori , senz'altro superiori a 1 KW.
Possiamo calcolare che valore di resistenza deve avere una stufa elettrica da 1.5 KW alimentata dalla rete domestica : $R=V^2/P = 32.3 Ohm $.
Ho detto che la potenza resa disponibile per le utenze domestiche è al minimo di 3.3kW ; si possono stipulare infatti contratti( più onerosi) che permettono di arrivare fino a 4.5 ed anche 6 kW di potenza disponibile (in tal caso potrai far funzionare contemporaneamente lavatrice e condizionatore e.. ferro da stiro).
La rete elettrica disponibile a casa si presenta come un generatore di tensione e non di corrente nel senso che tiene ragionevolmente costante la tensione al variare della corrente prelevata, naturalemnte fino al valore massimo consentito.
Corretto quanto dici che la potenza assorbita da un carico è data da $P =VI cos phi $ essendo $ phi $lo sfasamento tra tensione e corrente ma, per carichi resistivi come è anche principalmente il corpo umano si ha che $cos phi =1 $ e tensione e corrente sono in fase.

Thomas16
"Lord K":
[quote="Thomas"]la discussione è interessante voglio sentire come prosegue....

Lord K hai affermato che secondo te è più pericolosa quella a 110 V. Perchè? (magari la risp a questa domanda può fornire argomenti utili nella vostra discussione)


A parità di potenza fornita siccome si ha che $P=VIcos(phi)$ se la tensione è più alta la corrente diminuisce, se la tensione diminuisce aumenta la corrente (phi è lo sfasamento tra corrente e tensione, visto che parliamo comunque di correnti alternate).

Non credo che le potenze fornite siano simili, non conosco quali siano quelle USA (p.e.) ma il "paradossale" di cui sopra è proprio seguendo il ragionamento qui esposto.[/quote]


mmm...... ma per calcolare il valore della tensione che agisce sul corpo umano secondo i tuoi ragionamenti precedenti nn possiamo prendere la V della linea...

mi sembra più coerente con quel che dicevi dire che se R e la resistenza del corpo umano $P=RI^2 => I=(P/R)^(1/2)$ quindi la corrente (supponendo che ci interesse questa come 'pericolosita') dipenderebbe solo da parametri uguali nei due casi....

ora mettete un po' d'ordine... alfabeto sembra dica le stesse cose di Camillo, Lord K :twisted:

alfabeto2
Lord K...la legge di Ohm non si modifica a piacere e se come tu dici la corrente che passa nella tua resistenza è pari a 0.22 A che moltiplicato per 220 V mi darà circa 48 W. Se la resistenza è di questa potenza sicuramente non si brucerà ( i valori che definiscono un resistore sono : Resistenza e Potenza)!!!! E' chiaro che se usi una resistenza da 1/2W brucerà immediatamente, ma solo perchè non è stata calcolata per la potenza che dovrebbe dissipare se viene alimentata a 220 V. Seconda cosa, sempre per la legge di Ohm, la corrente che attraversa un corpo (umano o altro corpo) è direttamente proporzionale, a parità di resistenza, alla tensione applicata. Ed è per questo che più la tensione alta più è pericolosa. Devi tener presente anche che per la resistenza complessiva del corpo umano dobbiamo valutare la resistenza di contatto Rc e la resistenza interna del corpo stesso Ri. Avremo come resistenza totale
Rt = Rc+Ri. Il valore Rc normalmente è molto più elevato che il valore Ri e Rc non è lineare ma cambia con l'inverso della tensione applicata ( a meno di un k), pertanto solo per tensioni superiori ad un certo valore si ha la pericolosità nel contatto con un circuito in tensione.

A. B.

Lord K
"Thomas":
la discussione è interessante voglio sentire come prosegue....

Lord K hai affermato che secondo te è più pericolosa quella a 110 V. Perchè? (magari la risp a questa domanda può fornire argomenti utili nella vostra discussione)


A parità di potenza fornita siccome si ha che $P=VIcos(phi)$ se la tensione è più alta la corrente diminuisce, se la tensione diminuisce aumenta la corrente (phi è lo sfasamento tra corrente e tensione, visto che parliamo comunque di correnti alternate).

Non credo che le potenze fornite siano simili, non conosco quali siano quelle USA (p.e.) ma il "paradossale" di cui sopra è proprio seguendo il ragionamento qui esposto.

Thomas16
la discussione è interessante voglio sentire come prosegue....

Lord K hai affermato che secondo te è più pericolosa quella a 110 V. Perchè? (magari la risp a questa domanda può fornire argomenti utili nella vostra discussione)

Lord K
E' un generatore "di potenza" non è un generatore di tensione, se così fosse avresti ragione, ma la corrente che viene erogata non dipende da cosa attacchi alla presa...

Pensa che se tu collegassi una resistenza da 1K Ohm alla presa di corrente di casa tua, con il tuo ragionamento, ci dovrebbe essere circa una corrente di 220/1000 = 0.22 A che è ampiamente accettabile da una resistenza qualsiasi... in realtà la resistenza invece si brucia, visto che la corrente erogata a casa ha un modulo superiore a 1 A.

Camillo
A parità di resistenza del corpo umano -in certe condizioni di contatto , umidità etc - la corrente che scorre nel corpo stesso è proporzionale alla tensione applicata e quindi aumenta all'aumentare della stessa.

Lord K
"Camillo":

Vantaggi del sistema a 220V : a parità di potenza trasmessa la corrente è minore (P=VI ) e quindi minori sono le perdite nelle linee di trasmissione -la potenza dissipata va col quadrato della corrente.
Svantaggi : la tensione di 220 V è molto più pericolosa per le persone che non quella a 110 V.


Lo svantaggio che specifichi non è corretto, anche perchè la tensione non è causa di danno alle persone, la corrente è il problema principale, ovvero la potenza erogata. Paradossalmente a potenza uguale è più pericolosa quella a 110V...

alfabeto2
Diciamo che non esiste una unificazione tra le varie zone del mondo. Una volta c'erano differenze anche all'interno della stessa nazione ( in USA c'è tuttora). Dopo, con le interconnessioni fra stati vicini c'è stata la necessità di unificare in primo luogo la frequenza ed in seondo luogo le tensioni di interconnessione. Così ci troviamo in una europa interconnessa con tensioni a 50 Hz (non che la tensione si misuri in Hz.. ma solo per indicare la frequanza in gioco). Per la distribuzione la unificazione è nata per ragioni di mercato ( apparecchiature costruite in germania o francia se la tensione distribuita è la stessa il tutta europa il mercato diventa moto più grande). L'Inghilterra non essendo interconnessa risente delle impostazioni americane ed adotta i 60Hz. Per quanto riguarda le tensioni nominali che abbiamo nelle abitazioni o negli uffici o nell'industria derivano quasi sempre dalla "tensione industriale", dalla quale derivano le tensioni per uffici e abitazioni.
In europa ( ed altri stati non di influenza americana) il sistema di distribuzione è trifase per l'industria (400V)e monofase ricavato dal sistema trifase per abitazioni e uffici (230V).Per USA e altri stati ci sono differenti siatemi di distribuzione (trifase- monofase- bifase) cosi si trovano tantissimi valori diversi ( 440-420-400-260-220-110 V). Per quanto riguarda i vantaggi/ svantaggi è come dice Camillo

A. B.

Camillo
L' Europa ditribuisce al consumatore l'energia elettrica a 220V -50 Hz mentre in USA, Giappone Filippine questo avviene a 110 V-60 Hz.
Qui è indicata la situazione per ogni paese del mondo e viene anche detto che tipo di prese sono usate:

http://utilita.miolink.com/elettricita_ ... _mondo.htm

Ce n' è per tutti i gusti .
Probabilmente agli inizi dello sviluppo dei sistemi di energia elettrica ognuno andava per la sua strada.

Vantaggi del sistema a 220V : a parità di potenza trasmessa la corrente è minore (P=VI ) e quindi minori sono le perdite nelle linee di trasmissione -la potenza dissipata va col quadrato della corrente.
Svantaggi : la tensione di 220 V è molto più pericolosa per le persone che non quella a 110 V.

mircoFN1
Forse tu non lo sai ma chi li vende di sicuro lo sa.
La standardizzazione generalmente calmiera i prezzi e aiuta il consumatore, quindi....

Umby2
Mi sono posto spesso un quesito simile in occasione dei caricabatteria dei cellulari.
E' possibile che ogni marca ha un suo caricabatterie diverso ? Il piu delle volte anche due cellulari della stessa marca lo hanno differente.
Me ne ritrovo 4 / 5 diversi nel mio cassetto, che custodisco chissà per quale motivo. :smt013

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