🔥 Calcolatore Potenza e Dissipazione Termica

🔧 Potenza su Resistore

⚡ Regolatore Lineare (es. LM7805)

🌡️ Temperatura di Giunzione

Cos'è la Dissipazione di Potenza

Ogni componente elettronico che oppone resistenza al passaggio di corrente converte energia elettrica in calore. Questa conversione è la dissipazione di potenza, calcolata con P = V × I = I²R = V²/R. Se il calore non viene smaltito, il componente si surriscalda e può danneggiarsi o ridurre la propria vita utile.

Resistenza Termica

La resistenza termica (Rth, in °C/W) misura quanto facilmente il calore passa da un punto all'altro. La formula è T_giunzione = T_ambiente + P × Rth. Per esempio, se un regolatore dissipa 2W con Rth = 50 °C/W a 25°C ambiente, la giunzione raggiunge 125°C.

Come Scegliere il Resistore Giusto

• ¼ W (0,25 W): il più comune nei circuiti a bassa potenza (LED, segnali logici).
• ½ W (0,5 W): per circuiti con correnti moderate.
• 1-2 W: per alimentatori e circuiti di potenza.
• Regola pratica: dimensiona il resistore ad almeno il doppio della potenza calcolata.

Quando Serve un Dissipatore

Regolatori lineari (7805, LM317) e transistor di potenza necessitano di un dissipatore quando la potenza dissipata supera 0,5-1 W. Il dissipatore riduce la Rth totale. Usa sempre pasta termica per migliorare il contatto. Nei PCB, usa piani di rame e vie termiche per smaltire il calore.

Come usare il calcolatore

Inserisci la tensione V e la corrente I per calcolare la potenza dissipata P = V × I, oppure usa resistenza e corrente (P = I² × R) o tensione e resistenza (P = V² / R). Il risultato mostra anche l'energia consumata in un'ora (Wh) e il costo indicativo mensile, utile per stimare i consumi domestici.

Esempi pratici

• Resistore nel circuito: V=5V, I=20mA → P = 0,1 W = 100 mW. Il resistore deve avere rating di potenza 1/4 W (250 mW): siamo abbondantemente nei limiti. Per sicurezza usa sempre un componente con rating almeno doppio rispetto alla potenza calcolata.
• Transistor come switch: Vce=0,2V (saturo), Ic=500mA → P = 0,1 W. Bassa, ma se sale a Vce=1V la potenza diventa 0,5 W: potrebbe servire un dissipatore. Verifica sempre la potenza massima dal datasheet del transistor.
• Frigorifero (compressore 150W, 24h/giorno): energia giornaliera = 150 W × 24 h = 3,6 kWh. In un mese: 3,6 × 30 = 108 kWh. A 0,25 €/kWh = 27 €/mese solo per il frigorifero.
• PC desktop in stand-by (5W): 5 W × 8.760 h/anno = 43,8 kWh/anno ≈ 11 €/anno sprecati. Moltiplicato per i dispositivi in stand-by di una casa (TV, decoder, caricabatterie, router) si arriva facilmente a 80–120 €/anno.

Domande frequenti

Differenza tra potenza e energia? La potenza (W) è la velocità con cui viene consumata o dissipata energia in un istante. L'energia (Wh o kWh) è la potenza moltiplicata per il tempo: quanta ne viene usata in totale. La bolletta elettrica si paga sull'energia (kWh), non sulla potenza istantanea.

Cos'è il fattore di potenza? Nei circuiti in corrente alternata (CA), la potenza reale (W) può essere inferiore alla potenza apparente (VA) se corrente e tensione non sono in fase. Il rapporto P/S si chiama fattore di potenza (cosφ). Un motore con cosφ=0,8 che assorbe 1.000 VA eroga solo 800 W di lavoro utile.