Qual è la relazione tra le unità di tensione?
L'unità SI della tensione è il volt (V). I prefissi seguono multipli di 1000: 1 kV = 1000 V = 1.000.000 mV = 1.000.000.000 μV. Tra unità adiacenti il fattore è 10³: 1 V = 1000 mV, 1 mV = 1000 μV, 1 kV = 1000 V. Quindi kV → V → mV → μV si moltiplica ×1000 verso destra, si divide ÷1000 verso sinistra. È il sistema SI standard in base 1000, coerente con le altre unità elettriche come corrente, capacità e resistenza.
Come viene definito il volt (V)?
Il volt (simbolo V) è l'unità SI di tensione, potenziale elettrico e forza elettromotrice, intitolata al fisico italiano Alessandro Volta, inventore della pila elettrica. 1 volt = 1 joule/coulomb (1 V = 1 J/C), ovvero la differenza di potenziale necessaria per far compiere 1 joule di lavoro a 1 coulomb di carica. Dalla ridefinizione SI del 2019, il volt è derivato dalla costante di Josephson Kⱼ (esattamente 483597,8525×10⁹ Hz/V), riproducibile con precisione estrema tramite giunzioni Josephson superconduttrici.
Come si calcola la tensione con la legge di Ohm? Qual è la relazione con corrente e resistenza?
La legge di Ohm è la formula fondamentale dei circuiti: U = I × R (tensione = corrente × resistenza), potenza P = U × I = U²/R = I²R. Dove U è in V, I in A, R in Ω, P in W. Esempio: un resistore da 1 kΩ attraversato da 10 mA ha ai suoi capi U = 0,01 A × 1000 Ω = 10 V; una lampadina da 100 W a 220 V assorbe circa 0,45 A. Questo strumento ti aiuta a passare rapidamente tra kV/V/mV/μV.
Quali sono i livelli tipici di tensione nei vari scenari?
Riferimento ai livelli di tensione tipici: segnale ECG circa 0,5-2 mV (500-2000 μV); termocoppia da decine di μV a decine di mV; EEG circa 10-100 μV; pila AA 1,5 V, USB 5 V, batteria Li-ion smartphone 3,7 V (carica 4,2 V), batteria al piombo 12 V (nominale) / 13,8 V (carica di mantenimento); alimentatore notebook 19 V; rete domestica 220 V; trifase industriale 380 V; batteria auto elettrica 48 V/60 V/72 V/400 V/800 V; distribuzione 10 kV, trasmissione 110 kV/220 kV/500 kV/1000 kV; scarica elettrostatica fino a decine di kV; fulmine 100-1000 MV.
Quale tensione è pericolosa per il corpo umano? Qual è la tensione di sicurezza?
La norma IEC 60038 e la normativa italiana definiscono la tensione di sicurezza SELV (bassissima tensione di sicurezza) con valore nominale non superiore a 42 V (tipicamente 36 V, 24 V, 12 V). In ambiente asciutto sotto i 36 V è generalmente considerato sicuro, in ambienti umidi o all'interno di contenitori metallici si deve usare 12 V. Il vero pericolo non è la tensione in sé ma la corrente che attraversa il corpo, ma è la tensione a determinare l'intensità della corrente: a 220 V in ambiente asciutto possono passare 2-22 mA (potenzialmente letale), sopra i 1000 V c'è anche pericolo di arco elettrico. La corrente alternata a frequenza industriale (50 Hz) è più pericolosa della corrente continua a parità di tensione.
Perché i segnali deboli usano unità μV/mV?
I sensori e i segnali bioelettrici sono spesso molto deboli: una termocoppia tipo K produce circa 41 μV per °C, a fondo scala 1000 °C solo 41 mV; il picco R dell'ECG è 0,5-2 mV, le onde alfa dell'EEG 10-100 μV; l'uscita di un ponte estensimetrico è spesso solo pochi mV; il segnale captato da un'antenna radio può scendere a livello μV/m; i fotodiodi generano correnti di nA~μA che dopo conversione I/V diventano segnali in mV. Questi segnali deboli devono essere amplificati con operazionali a basso rumore e alto guadagno prima di essere acquisiti da un ADC. La conversione μV↔mV↔V è essenziale nella progettazione e nel debug.
Che relazione c'è tra tensione e capacità della batteria? Cosa significano mAh e V?
La capacità della batteria (mAh) indica quanta carica può erogare, la tensione nominale (V) è il potenziale di lavoro. L'energia (Wh) = tensione (V) × capacità (Ah). Esempio: batteria smartphone 3,7 V / 3000 mAh, energia = 3,7 V × 3 Ah = 11,1 Wh; batteria al piombo 12 V / 100 Ah, energia = 12 × 100 = 1200 Wh = 1,2 kWh. La tensione varia tra carica e scarica (es. Li-ion 3,0-4,2 V, piombo 10,5-14,4 V) e si usa la curva di tensione per stimare lo stato di carica (SOC). Questo strumento serve per la conversione delle unità di tensione.
Perché molti scrivono uV invece di μV?
μ è la lettera greca Mu, non presente sulla tastiera standard. Nei simulatori SPICE, nella programmazione C, nelle comunicazioni seriali ASCII e nelle serigrafie è scomodo inserire μ, quindi nel settore dell'ingegneria elettronica si usa comunemente la lettera u al posto di μ (pronuncia simile). uV = μV è una convenzione consolidata (es. 100 uV = 100 μV). Su oscilloscopi, multimetri, generatori di segnale e pannelli di alimentatori trovi spesso le quattro indicazioni uV/mV/V/kV, con mV/V/kV più comuni.
Come si distinguono tensione alternata e tensione continua?
La tensione continua (DC) ha polarità costante nel tempo (batterie, USB, uscita alimentatori), la tensione alternata (AC) cambia polarità periodicamente (rete elettrica domestica). La tensione AC è normalmente espressa come valore efficace (RMS): la rete a 220 V ha valore efficace 220 V, corrispondente a un picco di circa 311 V e a un picco-picco di circa 622 V. Il multimetro in modalità AC misura il valore efficace. Per la scelta di TVS, varistori e condensatori, la tensione di isolamento va calcolata sul valore di picco, non sull'efficace: ad esempio, per circuiti a 220 V scegli condensatori con tensione ≥350 V (tipicamente 400 V).
Dove si usa l'alta tensione in kV? Quali precauzioni di sicurezza adottare?
Applicazioni in kV: 10 kV è la tensione standard di distribuzione urbana; 220 kV/500 kV/1000 kV sono le tensioni di trasmissione a lunga distanza; i monitor CRT avevano 20-30 kV sull'anodo; i tubi a raggi X operano a decine~150 kV; la verniciatura elettrostatica e i precipitatori elettrostatici usano decine di kV; i cannoni elettronici e gli acceleratori di particelle possono arrivare a MV. Per i lavori in alta tensione è obbligatorio: togliere tensione, applicare la targhetta di blocco (LOTO), verificare l'assenza di tensione, mettere a terra, mantenere le distanze di sicurezza (10 kV ≥ 0,7 m, 110 kV ≥ 1,5 m, 220 kV ≥ 3 m), indossare DPI isolanti. Vietato lavorare sotto tensione.
Che relazione c'è tra decibel (dB) e tensione?
Il guadagno in tensione si esprime in dB: G(dB) = 20·log₁₀(Vout/Vin). Poiché la potenza P = U²/R, il fattore è 20 (per la potenza è 10). 6 dB ≈ 2× in tensione, 20 dB = 10×, 40 dB = 100×, 60 dB = 1000× (attraversa esattamente tre ordini di grandezza in base 1000). Esempio: un operazionale con guadagno ad anello aperto di 100 dB ≈ 10⁵×, cioè 1 mV in ingresso amplificato a 100 V in uscita (nella pratica limitato dall'alimentazione). Gli ingegneri RF e audio devono spesso convertire tra dB e rapporto di tensione.
I valori di tensione che inserisco vengono inviati al server? I miei dati sono al sicuro?
Assolutamente no. L'intera logica di conversione è eseguita in JavaScript puro nel tuo browser locale. Nessuna richiesta di rete viene generata per i valori inseriti. Il server non vede alcun parametro di circuito, dato di test o informazione di manutenzione elettrica. Chiudendo la scheda i dati vengono cancellati immediatamente. Non vengono usati cookie né localStorage. Ideale per R&D aziendale, manutenzione elettrica, elettronica militare, insegnamento, esami e lavori in alta tensione.
