Condensatori di rifasamento e cos φ...intuitivamente

[ragnol]

Ok, sono riuscito a seguirti piuttosto bene,con il mio lavoro la trigonometria "ce l'ho a posto"

E' possibile spiegarmi come nasce/da cosa è generata la potenza reattiva? In soldoni, perché in caso di carichi induttivi non tutta la potenza "in entrata" si trasforma in modo pulito in potenza attiva e quindi lavoro (come succede con i carichi capacitivi)?

E' dovuto alle variazioni dei campi magnetici nei motori?

Avete scritto che la potenza reattiva "rimbalza" (ritorna?) in rete...mi verrebbe da pensare (da ignorante) che durante la rotazione in certi istanti il motore si comporti da generatore che "ributta" verso monte energia, ma probabilmente sono fuori strada.

[guzz]

Si, ho un po' trascurato il passaggio da corrente non in fase a potenza reattiva.

Partiamo sempre da casi ideali "estremi": carico puramente resistivo e carico puramente capacitivo (prendo un condensatore perché mi viene più semplice spiegare il fenomeno, con l'induttore è la stessa cosa).
Nel primo caso, il carico si comporta praticamente come un carico in corrente continua, la corrente è in fase con la tensione (cosφ = 1) e si ha solo potenza attiva.
Nel secondo caso, invece, il condensatore si carica, per poi scaricarsi, per poi caricarsi negativamente, quindi scaricarsi di nuovo, e così via. Quindi non produce nessun tipo di lavoro, ma si scambia energia con il generatore, caricandosi e scaricandosi di continuo senza dissipare energia (nel caso ideale, ovviamente). La potenza in gioco in questo continuo scaricarsi e ricaricarsi non è potenza attiva, dato che non c'è lavoro. Viene quindi detta potenza reattiva capacitiva. Facendo i vari conti che non è il caso di mettersi a fare ora (e che sinceramente manco ricordo), vien fuori che la potenza reattiva capacitiva ha segno negativo.
Nel caso dell'induttore si ha praticamente la stessa cosa, solo che ovviamente sarà potenza reattiva induttiva. Questa avrà segno positivo.
Quindi per eliminare la potenza reattiva induttiva basta immettere potenza reattiva capacitiva e si annulleranno a vicenda. È il principio di funzionamento del rifasamento.

Passando alla realtà, i carichi non saranno mai puramente capacitivi o puramente induttivi, dato che anche provando a costruirli, comunque ci saranno delle resistenze parassite (per esempio la semplice resistenza dei cavi che alimentano il carico).
Nell'esempio del motore, nella prima parte hai intuito giusto. Gli avvolgimenti sono induttori che assorbono una certa potenza reattiva, la quale non genera lavoro, dato che la potenza effettivamente trasmessa all'albero è potenza attiva.

Avete scritto che la potenza reattiva "rimbalza" (ritorna?) in rete...mi verrebbe da pensare (da ignorante) che durante la rotazione in certi istanti il motore si comporti da generatore che "ributta" verso monte energia, ma probabilmente sono fuori strada.

In questo sei fuori strada. Il motore non ributta energia, a meno che non venga fatto funzionare da generatore. Ma qui si entra in un altro argomento che non c'entra nulla.
Spero che dalla spiegazione si capisca dove sbagliavi

Spero di averti chiarito le idee

[ragnol]

Più di così, per le mie conoscenze generali di elettrotecnica, noi potevi/potevate fare!

Comunque mi avete chiarito molto bene la questione, in termini intuitivi e quindi sopratutto dal punto di vista qualitativo.

Ovvio che se uno vuol capirne di più (anche e non solo in termini quantitativi) deve mettersi a studiare le basi e poi salire.

Ma, da semplice "amatore", ripeto mi avete chiarito molti aspetti.

[EdmondDantes]

Ti rimando a questo post e successivi per leggere qualcosina sulla potenza reattiva.
Aggiungo che essa non e' inutile, anzi e' necessaria per il corretto funzionamento della macchine. Se c'e' un circuito magnetico ci sara' sempre consumo di energia reattiva.
Certo, si puo' progettare la macchina affinche' ne richieda il meno possibile, ma non e' possibile annullarla.

Sul rifasamento ci sarebbe tanto altro da dire, anche senza usare mezza formula e con profondi riscontri fisici e termini piu' specifici, ma ci vuole tempo. Tempo che in questo momento non ho.
Nuovamente, aggiungo solo due parole.
Il rifasamento deve essere inteso in senso piu' generale, dunque non solo nei confronti dei carichi induttivi. Ci sono realta' dove si rifasano esclusivamente carichi (almeno dal punto di vista del sistema di alimentazione) capacitivi.
Inoltre, il rifasamento non annulla per niente il consumo di energia reattiva. Come ho gia' detto, essa e' necessaria per il corretto funzionamento della macchina/dispositivo. Dunque che fa questo rifasamento? Sposta il centro di erogazione della stessa in punti vicini al carico che la richiedono per poter funzionare correttamente. Il beneficio del rifasamento e' solo per la rete a monte e non per quella a valle. Proprio per questo motivo nasce l'esigenza di un sistema di penali per obbligare i consumatori a rifasare i propri carichi.
Con o senza rifasamento il carico in oggetto continuerà a richiedere l'energia reattiva di cui necessita. Per fortuna, altrimenti potremmo salutare anche il lavoro svolto dalla macchina stessa

Se avro' tempo, aggiungerò altro.

[ragnol]

Chiaro (ora )

[attilio]

al di la di qualche errore nella scrittura delle unità di misura, rende un po' l'idea

[ragnol]

Più chiaro di così

[EdmondDantes]

Gli ultimi due post per te sono chiari? Contemporaneamente?
Come e' possibile?

PS
Comunque questa discussione si allontana dall'argomento in oggetto.

[EdmondDantes]

La potenza reattiva ha la sua genesi nella natura intrinseca del componente in esame.
Per poter svolgere il proprio lavoro il componente ha bisogno di assorbire potenza reattiva.

Un motore ha una natura intrinsecamente induttiva. Ha bisogno di assorbire potenza reattiva induttiva per poter funzionare. Come potrebbe, altrimenti, creare il campo magnetico rotante?
Una linea per poter trasmettere energia ha bisogno di assorbire essa stessa potenza reattiva, prevalentemente induttiva o capacitiva in base al tipo di linea stessa. Senza quella potenza reattiva non potremmo trasportare potenza attiva.
Lo stesso dicasi per un trasformatore e per tutti i componenti di natura reattiva.

Come per qualsiasi altro fenomeno e grandezza fisica ci sono casi in cui questa potenza reattiva da' fastidio e allora si cerca di ridurla, ma credo che sia una precisazione inutile.
Come e' inutile precisare che esistono casi opposti in cui si cerca di aumentarla il piu' possibile.

Perché si dice che la potenza reattiva e' inutile? Dannosa? E' uno spreco di energia?
Perche' si dimentica la teoria campistica che sorregge quella elettrotecnica, perche' spesso si semplifica troppo e perche' si corre dietro ai passaparola.
La potenza reattiva trova il suo significato fisico nelle equazioni di Maxwell e, in particolare, nella relazione di Poynting e delle relative componenti. Quando esiste uno squilibrio fra l'energia accumulata nel campo magnetico e l'energia accumulata nel campo elettrico assistiamo alla genesi dei termini reattivi.
L'induttore ideale e il condensatore ideale rappresentano, in elettrotecnica e tra le altre cose, i casi estremi di questo squilibrio.
Ed proprio per questo motivo che possiamo pensare al cosiddetto rifasamento. Nel bilancio complessivo delle potenze reattive i singoli termini reattivi si compenseranno, ma continueranno ad esistere individualmente. Non si annullano. Se i singoli termini si annullassero allora i relativi bipoli non potrebbero piu' svolgere il compito loro assegnato. E qui torniamo al discorso fatto all'inizio di questo post, ossia all'utilità della potenza reattiva.
Per dare un senso di completezza al discorso sul rifasamento dovremmo introdurre i concetti dinamici che caratterizzano l'induttore e il condensatore, ma lasciamo perdere. Diciamo solo che il tutto si sintetizza nel post [5] di g.schgor.

L'argomento e' complicato e ci sono elettrotecnici che ancora oggi cercano di dare una definizione quanto piu' possibile generale al concetto di potenza reattiva, soprattutto dal punto di vista elettrotecnico. Non e' facile.

E con questo post spero di aver chiarito un concetto elettrotecnico spesso frainteso.

[ragnol]

Gli ultimi due post per te sono chiari? Contemporaneamente?
Come e' possibile?

PS
Comunque questa discussione si allontana dall'argomento in oggetto.

Ciao Edmond, non sono sparito. Quello che intendevo esprimere con i due "chiaro" era in primo luogo che avevo inteso come il rifasamento non annulli la potenza reattiva, ma bensi "limiti" il suo palleggiare a valle del banco di condensatori, in modo da non gravare sulla rete.

Riguardo all'immagine di Attilio, questa riassumeva bene (o almeno, io l'ho capita così) come la potenza totale che circola è data dalla potenza reale (posso dire efficace?) e quella reattiva.

Altri aspetti più complessi richiederanno approfondimenti approfonditi fatti approfonditamente

Stasera mi leggo anche la parte che hai aggiunto dopo il mex che ho citato.

Comunque, grazie ancora per il tempo che mi hai/avete dedicato