Le turbine eoliche – denominate aerogeneratori – utilizzano l’energia cinetica posseduta da un flusso d’aria di densità ρ che attraversa il rotore (costituito da pale e mozzo) dell’aerogeneratore riducendo la sua velocità dal valore v indisturbato di fronte al rotore, ad un valore inferiore dopo il passaggio attraverso le pale.

La differenza di velocità della massa d’aria tra monte e valle del rotore si riflette, essendo costante la portata del fluido attraverso le pale, in una differenza nell’area occupata dalla massa d’aria, e misura proprio la quantità di energia cinetica che muove il rotore ed il connesso generatore elettrico.

La potenza estraibile da una turbina eolica può essere descritta dalla seguente equazione:

 P = ρ/2 • Cp • η • A • v³

 dove:

P : potenza espressa in Watt

ρ : densità della massa d’aria espressa in kg/m³

C_p : coefficiente di potenza massimo di una turbina ideale ad asse orizzontale, pari a 0.593

η : efficienza meccanica ed elettrica della turbina

A : area circolare spazzata dalle pale del rotore ed attraversata dalla massa d’aria espressa in mq

v : velocità della massa d’aria indisturbata, prima del passaggio attraverso le pale, espressa in m/s

 La potenza estraibile dalla risorsa vento per mezzo di un aerogeneratore cresce all’aumentare dell’area spazzata dalle pale (quindi all’aumentare della loro lunghezza), e della velocità del vento; dipende inoltre dalla densità dell’aria, funzione delle caratteristiche condizioni meteo del sito (temperatura, umidità, …).