Appunti di elettrotecnica e prove d'esame

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Sistemi di unità di misura; Carica e corrente elettrica; Tensione elettrica; Potenza ed energia. Leggi fondamentali di Kirchhoff: Nodi, rami e maglie; Leggi di Kirchhoff.Elementi …

Esame Elettrotecnica

Facoltà Ingegneria

Università Università del Salento

A.A. 2019-2020

118 pagine

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Circuito - caratteristiche di elementi concentrati

Caratteristiche di elementi concentrati - dimensioni dispositivo trascurabile rispetto alla lunghezza d'onda associata alla frequenza di funzionamento del circuito.

A/ c = 3.10⁸ m/s = costante.
B/ imm prop. il campo elettrico può essere nello spazio - ipotesi: circuito parallelo lanci e non variazioni di campo magnetico.

Se induttanza di campo magnetico si hanno loop con distanza pari a d.

Circuito a parametri distribuiti - frequenze radioastronome le lunghezze d'onda sono nell'ordine del λ/10 di mm.

La corrente rappresenta la variabile di corrente nel t.

V_A e V_B - potenziale ad anni.

V(t) = V_A - V_B = tensione di lato.

i(t) = corrente di lato.

T = V(t) · i(t).

Circuito - caratteristiche di elementi concentrati

Ove a parametri concentrati - dimensioni dispositivo trascurabili rispetto alla lunghezza d'onda associata alla frequenza di funzionamento del circuito, l ≪ λ.

A) , c - = 3 ∙ 10⁸ m/s = costante.

β ~ lung. d'onda.

f ~ freq. [Hz].

1. Im prop.ne campo elettro perc' varia nello spazio - ipotesi: cima a camp. elett. non ci sono variazioni di campo magnetico - le variazioni di campo magnetico si hanno solo una distanza pari a λ.

Circuito a param. distribuiti - freq. relativamente e lunghezza d'onda sono nell' ordine del λ/10 di [mm] ⇒ circuito a microonde.

La corrente rappresenta la variazione di corrente nel t.

Va e Vb - potenziali ad' estremi ⇒ V(t) = Va - Vb = tensione di lato.

Lato I, i(t) diodo.

i(t) - corrente di lato.

Se il segno ≠ considera verso opposto.

T = V(t) ∙ i(t).

Legge di Kirchhoff delle correnti

Tutto t la somma algebrica delle correnti entranti e uscenti del nodo deve essere zero.

i₁(t) + i₂(t) - i₃(t) = 0.

Le leggi di Kirchhoff sono equazioni lineari omogenee nelle variabili i₁, i₂, ..., i_n.

Legge di Kirchhoff delle tensioni

Legge di Kirchhoff delle tensioni (per maglie).

Considero un giro antiorario su V₁(t) un passaggio di caduta di tensione positivo:

V₁(t) + V₂(t) - V₃(t) = 0 ∀t.

Resistore

Funzione f della tensione ai capi, della corrente ai capi e del tempo.

f(V, i, t) = 0.

Può essere lineare o non lineare (istante) (iterativa).

Es resist. non lineare: r² - i³ + 3t = 0 V - R·i → V - R·i = 0.

R è la resistenza.

L'inverso di R è la Conduttanza (G):

G = ¹/_R R [Ohm = ^Volt/_Ampere].

V = Ri -> resist. lineare tempo invariante.

V = Si -> tempo variante.

Cortocircuito

Cortocircuito (resistore lineare tempo invariante).

A ---- B.

Due nodi em al centro un filo di tensione V = 0.

Dopo il zero☞ o <---- V = 0 = can l’ossi isi ha uno tensione nulla tra i morsetti ma attraverso il filo passa una tensione dovuta ad altri elementi circolari.

Circuito aperto

Circuito aperto.

A ---- B.

i ➔ 0 ➝ R = + ∞.

Si applicano il concetto di cortocircuito e circuito aperto come cond. iniziali.

Interruttore

Interruttore.

A ----/ B.

Si ha il passaggio di concetto con il contatto mobile.

Chiuso può essere:

Chiuso A ----| B V ➔ corrente.
Aperto A ---- B i ➔ 0 (circ. aperto).

L'interruttore ha il comportamento di un resistore lineare tempo invariante.

Diodi

Diodi.

Resistore non lineare costruito con semiconduttore.

Es. diodi a giunzione positivo - negativo.

i(t) = I_S (e^qV(t)/kT - 1).

☞ +—-oppure.

☞ -

I_S = corrente di saturazione.

Massa grande il diodo assume tensioni negative.

K - costante di Boltzmann.

La corrente di saturazione che immensa e molto piccola, da valori nulli (assunto a inversioni Termiche).

Considerando piccoli aumenti di tensione e grandi di corrente:

Il diodo e polarizzato inversamente non conduce per N = o.
Se Vzo è un interruttore comandato in tensione.

Se polarizzo il diodo inversamente esso conduce e la corrente attraversa un modo che la corrente più attraversa il diodo solo in un verso.

Diodo tunnel

Diodo tunnel.

Si controlla la tensione ovvero ciò est una variabile indipendente.

Condensatore

Condensatore.

Funziona della carica indipendente da v ed eventualmente da t.

f (g v t) = o.

Una corrente provoca un effetto dissipativo dal punto del vista matematico.

Descrive tra g e v.

Costante di proporzionalità.

g(t) -(k) v (t)= o conduttore lineare temporaneamente.

Capacità: C = Φ(t).

V(t) = [F] = [C][V].

Descrive il comportamento di un condensatore.

Elastanza: S = ¹/_C.

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