I circuiti in corrente alternata (AC) possono essere monofase (a due conduttori) o trifase (a tre o quattro conduttori). Per entrambe le tipologie di circuito bisogna tenere presente la caratteristica della tensione di alimentazione (alternata sinusoidale) che, nel periodo, varia sia in ampiezza che in polarità.
Tali variazioni hanno effetti che dipendono dalla tipologia di bipolo utilizzatore e che producono uno sfasamento tra la tensione e la corrente (per approfondire vedere articoli presenti nei fascicoli di luglio e settembre 2025 di Elettro).
Se dal punto di vista del significato di potenza ed energia nulla cambia rispetto a quanto già visto in DC, è necessario osservare che in AC si distinguono fra tre forme di potenza:
- potenza attiva: si riesce a convertirla in altra forma e ad estrarla dal circuito elettrico. Si indica con P, si misura in Watt [W];
- potenza reattiva: non si riesce a convertirla in altra forma e ad estrarla dal circuito elettrico. Si indica con Q, si misura in Voltampere attivi [VAR];
- potenza apparente: potenza totale assorbita da un bipolo, combinazione della potenza attiva e di quella reattiva. Si indica con S, si misura in Voltampere [VA].
Esse si possono esprimere in termini istantanei o in termini medi calcolati nel periodo. Quest’ultimo modo, più utile e pratico, prevede l’utilizzo dei valori efficaci delle grandezze elettriche interessate (tabella).
Si definisce fattore di potenza, e lo si indica con cosφ, il rapporto tra la potenza attiva e la potenza apparente assorbite da un generico bipolo:
Esso quantifica lo sfasamento tra la tensione applicata e la corrente che attraversa il bipolo e sarà uguale a:
Dal punto di vista fisico, un circuito puramente ohmico, mantenendo in fase tensione VZ e corrente IZ, trasforma tutta la potenza apparente in potenza attiva che uscirà dal circuito sotto forma di calore, luce o lavoro meccanico.
Un circuito puramente reattivo, invece, mantenendo in quadratura (sfasamento di un quarto di periodo) tensione VZ e corrente IZ vedrà uno scambio di potenza reattiva – pari a quella apparente – tra generatore e bipolo per caricare/scaricare le reattanze: tale potenza, quindi, non riesce ad uscire dal circuito elettrico.
In un circuito ohmico-induttivo, invece, solo una parte della potenza apparente sarà convertita in potenza attiva mentre la restante parte sarà “intrappolata” nel circuito elettrico tra generatore e bipolo sotto forma di potenza reattiva.
Grazie al fattore di potenza – dato di targa noto o desumibile per tipologia di carico – è possibile esprimere le potenze con le seguenti relazioni:
Potenza attiva, reattiva e apparente per diverse tipologie di bipolo
