Glossario — lettera r

In breve: Converte corrente alternata in continua usando diodi. Tipi: semionda (1 diodo), onda intera (2 diodi + trasformatore presa centrale), ponte Graetz (4 diodi). Dopo il raddrizzamento un condensatore filtra le ondulazioni residue.

Il raddrizzatore converte la corrente alternata (AC, quella della presa di casa che cambia direzione 50 volte al secondo) in corrente continua (DC, quella che scorre sempre nello stesso senso come in una batteria). Funziona con i diodi, componenti che lasciano passare la corrente in un solo verso. Il tipo più comune è il ponte di Graetz con 4 diodi. Dopo la conversione un condensatore livella le ondulazioni rimaste.

Esempio: Il caricabatteria del telefono contiene un raddrizzatore: prende i 230 V AC dalla presa, li abbassa con un trasformatore e li raddrizza a 5 V DC. Senza il raddrizzatore, la batteria non si ricaricherebbe perché non tollera corrente alternata.

In breve: Resistenza AC che dipende dalla frequenza, non è consumo reale. Induttiva: XL = 2π·f·L [Ω] (f in Hz, L in henry); capacitiva: XC = 1/(2π·f·C) [Ω] (f in Hz, C in farad). A 50 Hz un condensatore 10 μF ha XC ≈ 318 Ω.

La reattanza è una resistenza 'virtuale' che si oppone alla corrente alternata senza dissipare calore. Esiste in due forme: induttiva (XL, tipica di motori e trasformatori) e capacitiva (XC, tipica di condensatori). Si misura in ohm (Ω) come la resistenza normale, ma dipende dalla frequenza della corrente. Più alta è la frequenza, più cresce XL e più scende XC.

Esempio: Un condensatore da 10 µF (microfarad) ha una reattanza capacitiva XC ≈ 318 Ω a 50 Hz (la frequenza della rete italiana). Se la frequenza sale a 1000 Hz, XC scende a soli 16 Ω: il condensatore 'si apre' alle basse frequenze e 'si chiude' alle alte.

In breve: Interruttore comandato elettromagneticamente. In cantiere elettrico i più comuni: relè passo-passo, temporizzato, crepuscolare, termico motore.

Il relè è come un interruttore della luce, ma comandato da una calamita elettrica anziché a mano. Dentro c'è una bobina: quando gli dai corrente, crea un campo magnetico che attira un'ancora metallica e chiude (o apre) uno o più contatti elettrici. Così un segnale debole (la bobina) può controllare un circuito potente (il carico). I tipi più comuni in cantiere: relè passo-passo, temporizzato, crepuscolare, termico motore.

Esempio: Un termostato da 5 V DC comanda la bobina di un relè 12 V. Il relè chiude il contatto che alimenta una pompa da 230 V 2 kW. Il termostato non 'tocca' mai i 230 V: è il relè che fa il lavoro pericoloso.

In breve: Relè che accende un carico (illuminazione esterna) quando la luminosità ambientale scende sotto una soglia regolabile (5–500 lux). Tipicamente con cellula LDR/LED remota.

Il relè crepuscolare accende automaticamente un carico (di solito luci esterne) quando fa buio e lo spegne quando torna la luce. Misura la luminosità ambientale tramite una cellula fotosensibile (LDR o fotodiodo). La soglia di intervento è regolabile, di solito tra 5 e 500 lux. 'Crepuscolare' viene da crepuscolo: il momento in cui il sole tramonta.

Esempio: Un relè crepuscolare tarato a 50 lux accende i faretti del giardino ogni sera non appena la luce naturale scende sotto quel valore — circa 30 minuti dopo il tramonto. Al mattino, quando i 50 lux vengono superati di nuovo, spegne tutto senza che nessuno debba toccare niente.

In breve: Relè che cambia stato (on/off) ad ogni impulso di comando. Usato con pulsanti in parallelo per accensione luce da N punti. Tipico 16 A 230 V, 1NA.

Il relè passo-passo (o ad impulso) è come il telecomando del cancello: ogni volta che premi il pulsante, cambia stato. Prima pressione: accende. Seconda pressione: spegne. Terza: accende di nuovo. Si usa per controllare una luce da più punti senza cablare deviatori: basta collegare tanti pulsanti in parallelo, ognuno capace di dare l'impulso. Il modello tipico è da 16 A 230 V con 1 contatto NA.

Esempio: In un lungo corridoio condominiale con 5 piani, un relè passo-passo da 16 A 230 V permette di accendere e spegnere la luce da ognuno dei 5 pianerottoli. Bastano 5 pulsanti normali collegati in parallelo: ogni pressione su qualsiasi pulsante cambia lo stato della luce.

In breve: Quanto è efficiente un apparecchio: potenza utile divisa potenza assorbita, in percentuale. Motori IE3/IE4: 85–95 %. Alimentatori switching: 85–95 %. LED: 30–45 %. Trasformatori: 97–99 %.

Il rendimento (simbolo η, lettera greca 'eta') dice quanta parte dell'energia elettrica assorbita viene davvero usata e quanta si perde in calore. Si esprime in percentuale: 100 % sarebbe perfetto (nessuna perdita). Un motore IE3 da 7,5 kW assorbe 7,7 kW dalla rete e ne consegna 7,5 kW all'asse: rendimento 97 %. Alimentatori switching di qualità: 85–95 %. Lampade LED: 30–45 %.

Esempio: Un alimentatore da 500 W con rendimento 90 % assorbe dalla presa 500 / 0,90 ≈ 556 W. I 56 W di differenza diventano calore sul dissipatore. Scegliere un alimentatore con rendimento 95 % invece di 80 % su un sistema sempre acceso fa risparmiare circa 80 €/anno di energia elettrica.

In breve: Componente che frena il passaggio di corrente, come una valvola per l’acqua. Unità ohm (Ω). Tipi: film carbone, film metallico, wirewound, SMD. Tolleranze: E12 (10 %), E24 (5 %), E96 (1 %).

La resistenza è il componente che frena il passaggio di corrente, un po' come una valvola che stringe il tubo dell'acqua. Si misura in ohm (Ω). Più è alta la resistenza, meno corrente passa a parità di tensione (legge di Ohm: I = V / R). Esistono in film di carbonio, film metallico, avvolte a filo (wirewound) e in formato SMD per schede elettroniche. La tolleranza (±1 %, ±5 %, ±10 %) indica quanto il valore reale può scostare dal nominale.

Esempio: Per limitare la corrente in un LED rosso alimentato a 12 V (tensione diretta LED ≈ 2 V, corrente massima 20 mA) serve una resistenza da (12 - 2) / 0,020 = 500 Ω. In pratica si usa il valore standard più vicino: 470 Ω della serie E24.

In breve: Quanto bene il dispersore è collegato a terra. In sistema TT con RCD 30 mA: Rt ≤ 1667 Ω (formula: 50 V / 0.03 A). In pratica si punta Rt < 100 Ω per margine di sicurezza.

La resistenza di terra (Rt) misura quanto bene il dispersore interrato conduce la corrente verso il terreno in caso di guasto. Più bassa è, meglio funziona la protezione. In un impianto domestico (sistema TT) con differenziale da 30 mA, la norma CEI 64-8 impone Rt ≤ 1667 Ω (ricavato dalla formula: tensione di contatto 50 V diviso corrente di intervento 0,03 A). In pratica si punta sempre sotto 100 Ω per avere margine.

Esempio: Un dispersore a picchetto da 1,5 m in terreno argilloso umido ottiene facilmente Rt ≈ 30–50 Ω, ben sotto il limite. Lo stesso picchetto in terreno sabbioso asciutto può dare Rt > 500 Ω: in quel caso si aggiungono più picchetti in parallelo o si usa un dispersore a piastra orizzontale.

In breve: Aggiungere condensatori in parallelo per "equilibrare" una rete con troppo carico induttivo, portando cos φ da < 0,9 a ≈ 1. In MT le ditte pagano penale se cos φ < 0,95.

Rifasare un impianto significa aggiungere condensatori per correggere il fattore di potenza (cos φ). I carichi induttivi — motori, trasformatori, neon — assorbono corrente 'sfasata' che non produce lavoro utile ma occupa spazio nella rete e fa aumentare le perdite. I condensatori compensano questo sfasamento, riportando cos φ vicino a 1. Le aziende connesse alla rete in media tensione pagano una penale se cos φ scende sotto 0,95.

Esempio: Un'officina con 10 motori asincroni ha cos φ = 0,72. L'ente erogatore applica una penale mensile di 200 €. Installare una batteria di condensatori automatica da 50 kVAr porta cos φ a 0,97, azzerando la penale. Il costo dell'impianto si recupera in 18 mesi.

In breve: Massimo "spinta" elettrica che un isolante sopporta prima di scaricare e condurre. Aria 3 kV/mm, PVC 20–40 kV/mm, olio minerale 15 kV/mm, SF6 90 kV/mm (a 1 bar).

La rigidità dielettrica è la massima tensione che un isolante riesce a sopportare prima di cedere e condurre corrente (come quando un fulmine buca l'aria). Si misura in kilovolt per millimetro (kV/mm). Più è alta, migliore è l'isolante. L'aria secca ha rigidità 3 kV/mm: bastano 3000 V su 1 mm per creare una scintilla. Il PVC usato nei cavi arriva a 20–40 kV/mm.

Esempio: Un cavo BT con isolamento PVC da 0,6/1 kV ha uno spessore di isolamento tipico di 1–2 mm: regge senza problemi i 1000 V di picco nominale. Ma se l'isolante è danneggiato e ridotto a 0,1 mm, basterebbe una sovratensione di 300 V per bucare il dielettrico e provocare un cortocircuito.

In breve: Accessorio di magnetotermico/differenziale che apre l’interruttore in risposta a un comando esterno (pulsante emergenza, centrale antincendio). Alimentato in AC/DC separato.

Il rilascio forzato (o sgancio forzato, in inglese shunt trip) è un accessorio che si monta dentro un interruttore magnetotermico o differenziale. Quando riceve un segnale elettrico esterno — da un pulsante di emergenza, da una centrale antincendio o da un PLC — apre immediatamente l'interruttore anche se non c'è nessun guasto elettrico. Si alimenta con una tensione separata (AC o DC) dedicata.

Esempio: In una palestra, un pulsante rosso a parete 'EMERGENZA' è collegato al rilascio forzato del quadro principale. Premendo il pulsante, la bobina di sgancio riceve 230 V AC e apre l'interruttore generale in meno di 50 ms, togliendo corrente a tutta la sala senza che nessuno debba aprire il quadro a mano.

In breve: Piccola oscillazione AC che rimane in un’alimentazione DC dopo il raddrizzamento. Non è mai perfetto. Alimentatori lineari: < 1 %. SMPS di qualità: < 3 %.

Il ripple (ondulazione residua) è la piccola componente alternata che rimane in un'alimentazione continua dopo il raddrizzamento. Un raddrizzatore non produce mai una tensione DC perfettamente piatta: ci sono sempre piccole oscillazioni periodiche. Si misura in millivolt picco-picco (mVpp). Alimentatori lineari ben filtrati: sotto 1 mV. Alimentatori switching (SMPS) economici: fino a 50–100 mV. Valori elevati di ripple possono disturbare circuiti audio o di misura.

Esempio: Un alimentatore da banco 12 V 5 A con ripple di 5 mVpp è ottimo per laboratorio. Un alimentatore da 2 € con ripple di 200 mVpp può far comparire un ronzio di 100 Hz negli altoparlanti collegati o far andare in errore un microcontrollore sensibile.

In breve: Valore efficace (rms) di una corrente/tensione alternata: quanto "lavoro" fa realmente. Irms = Ipicco / √2 per sinusoide. 230 V rete rms = 325 V picco. Equivale al DC che produrrebbe stessa potenza su R.

RMS sta per Root Mean Square (valore efficace in italiano). Per la corrente alternata, che oscilla continuamente tra positivo e negativo, il valore RMS dice quanto lavoro fa davvero quella corrente — equivale alla corrente continua che produrrebbe lo stesso calore su una resistenza. Per una sinusoide pura, il valore RMS è pari al valore di picco diviso la radice quadrata di 2 (circa 1,41). I 230 V della rete italiana sono valori RMS: il picco reale è 325 V.

Esempio: Un oscilloscopio su una presa di casa mostra una sinusoide che oscilla tra +325 V e −325 V. Ma il multimetro legge 230 V: è il valore RMS, quello che conta per calcolare la potenza (W = V × I). Una lampadina da 230 V 60 W assorbe 60/230 ≈ 260 mA RMS.

In breve: Standard di comunicazione seriale. RS-232: punto-punto, ±12 V, max 15 m. RS-485: multidrop (32+ nodi su stesso filo), differenziale, fino 1200 m. Protocolli: MODBUS, Profibus DP.

RS-232 e RS-485 sono due standard per far comunicare dispositivi elettronici tramite un cavo seriale. RS-232 è il vecchio standard punto-punto (un trasmettitore, un ricevitore) con segnali a ±12 V: va bene fino a circa 15 m. RS-485 è più robusto: usa un segnale differenziale (la differenza tra due fili) che resiste ai disturbi, permette di collegare fino a 32 dispositivi sullo stesso cavo e arriva a 1200 m di distanza. Il protocollo MODBUS gira spesso su RS-485.

Esempio: In un impianto fotovoltaico, l'inverter e i contatori di energia comunicano con il sistema di monitoraggio tramite RS-485 a 9600 baud (bit per secondo), protocollo MODBUS RTU. Un unico cavo twistato da 2 fili più schermatura collega tutti i dispositivi in cascata, fino a 100 m di distanza dal computer di supervisione.