Non tutti i materiali conducono bene l’elettricità, intesa come movimento degli elettroni in un materiale detto conduttore.
Per esperienza sappiamo che le plastiche sono cattivi conduttori e si usano come isolanti, al contrario i metalli conducono molto meglio ed alcuni tra questi sono anche ottimi conduttori, come per esempio il Rame.
Vista la questione da un’altra prospettiva, le plastiche offrono quindi molta o moltissima resistenza al passaggio dell’elettricità mentre i metalli una bassa o bassissima resistenza.
La capacità o meno di un materiale di condurre l’elettricità dipende in definitiva dal materiale stesso.
Si definisce come Resistenza Specifica di un materiale la sua resistenza a condurre l’elettricità: il suo simbolo è ρ (rho). Per il Rame ρ=1,7 x 10.E-8 Ωm, dove Ω (ohm) è la Resistenza
La resistenza di un cavo dipende dalla resistenza specifica del materiale di costituzione, dalla sua lunghezza (L) e dalla sua sezione (area=A).
La relazione che vale è: Ω=ρ x L/A.
Da qui si evince che, a parità di ρ che dipende solo dal materiale, la resistenza di un cavo è direttamente proporzionale alla sua lunghezza ed inversamente alla sua sezione, ovvero più il cavo è lungo più offre resistenza, più è dotato di maggior sezione meno resistenza offre.
E’ intuitivo pensare che occorra diminuire la resistenza di un cavo, quindi ridurne il più possibile la sua lunghezza L e scegliere opportunamente la sua sezione A.
Ma perché?
Il perché è molto semplice: la resistenza di un cavo determina una Potenza persa che si tramuta in riscaldamento dello stesso e una caduta di Tensione (V).
Quindi per un cavo, caratterizzato dalla sua resistenza R (che ricordo dipende da ρ, da L e da A) e sottoposto ad una certa corrente I e tensione V valgono le seguenti relazioni:
P (perdita di potenza) = R x I²
T (caduta di tensione) = R x I
La riduzione della resistenza R di un cavo determina quindi direttamente la diminuzione della perdita di potenza P e della caduta di tensione T.
E considerato che per il materiale il Rame è una scelta molto comune, che la lunghezza del cavo dipende dal layout dell’impianto e non si può ridurre oltre un certo limite, che la corrente che lo attraversa dipende dall’utilizzo ed è un dato di partenza, nel dimensionare un cavo è di fondamentale importanza calcolare con accuratezza la sezione del cavo.
In un altro articolo spieghiamo quali sono i criteri e gli strumenti per determinare correttamente la sezione di un cavo. 