Appunti Principi di Ingegneria elettrica

Principi di ingegneria elettrica

Grandezze fisiche misurabili

Tensione Lavoro1. puntodaelspostarenecessario carica aunper: .fratto )obv( elettricoaltroun carica in campo, .22 •> dw Voltmetroforza strumentonon per ro :§= [f ]la VoltUnità vsicarica :Esposta scalare -dà indicazione 2-mi renergetica( )NE morsettovoltaggio +_contrassegnato V > noi•1 disegnano⇐V21 frecciala""finale ,equivalenteiniz .grandezza Vasscalare guadagna> o e-ma ense⇐ .V21indica perde< 'il verso eose ensegno . .

Corrente DIquantità attraversa2 [ ]cheeldi icarica A%:. . _ dttemponell' diunitàuna sezionee ↳ .Legata al di strumentopezzo :conduttoremovimento Amperometrocarichedelle simbolo A④: anche↳ entracorrente nel qui→ scalare macontrassegnatomorsetto indicasegnoil verso .stilizzato dai 23A 1 asonose: = .②① da 3Ai12 a --strumenti alteranoideali circuitoilnonsempre , .

Potenza lega ed di tempoi nel3. variazione energia: :G- [Ge ]IIi wipio⇐ p -- - oro chestrumento Wattmetro poichè i 0siaW: ①g. hanno anchesegno ,ha segnop :scambifondamentali

Bipoli e scambi energetici

Bipoli fenomeni✓ elettromagneticidielementi energeticiper:i %: ti fenomeni elettromagneticisuccedonoal internobipoloio suo: .fili →µ , Noima esternoall', rimaniamo misurarepossiamo," t collegatiI ad altrimorsetti morsettiio e ai+ ,.• scambi energeticii permettono .significative frecce "combinazioni "di :④i >• assorbita1) utilizzatori elettrici potenzaose >per : p,y ?perchéo )(i io > 0> eo >se p oi. > da ad⑨ ①la el vacaricai = o .•⑤ perdendo energia< •i .puntanoi oe duedellescelgo unanello puntostesso facciofrecce l' altra la→ , puntostessopuntare in2) generatoridei erogataconvenzione potenzase pxo,⑨i< •^ )(ipotesi >i 0o_Oo >pse e: ⑤⑤da adla vacaricao guadagnando energiai.• O=⑤ > •i.cadapunta dove di idi rt frecce sceltoDate )( le oppostoscelte è il quelloviene <o casose ap .)(DQ caloreenergia inpersai ✓ SL # )(→ fisici interagentilavoro sistemiscambiato con-Sla SW)(lavoro positivo Variazione di energia:entrante nellaimmagazzinatacorrente elettricautilizzatoriConvenzione- : elettricotutto( )lavoroilSle) SQtutti

Resistore ideale

Resistore ideale ideali(> trasformato: calore= in%i Resistenza del§ SL][resistore→v RidtR p.de idtRir v.v -- =_• ][ è¥G conduttanza SG- [> Goi: - _ =Siemens>> f(Legame tensionetralegamecostitutivo coerente oe: _>( frecce)postebipolo funzionedel le dimorsetti iai )R (Se f. filoCortoOR circuito soloi Ono :-• = = ;o •ii.Se apertoR Ee-or circuito- O=- = a.R Io• trasformato

Induttore ideale

Induttore ideale Sle SW Tutto lavoroideale il> enini = ." 9 magneticoimmagazzinata in campo ☒' •a 6 LEL ][L )tiinduttanza ( Henry→: v. = dtdell' induttore• Ste Èedt dwmag#=Lvi i= =dw Li di=ifinIo È LilinLiN di0 i finaleise → =: - •• ①daiconst corto circuito=Li →se v o a:= =regime - constderivata •di •stazionario o-. ÈSole

Condensatore ideale

Condensatore ideale Smeeideale> elettricoimmagazz inen campo: := ..zoo [ ]capacità Fdel Farad( :: >condensatore• dottLegame costitutivo i (: = fin[ {CodaDW }Credo=D W ( ovinse: _= , in •rtfin = .. . a.→ •CIÈ) cost $ Circuitostazionario aperto( ia-regimese → →. - = •

Generatore ideale

Generatore ideale SESlatensione> di correnteideale di e : = fenomgeneratorechiama entrambisi stesso'ma puo :simboloutilizzatoreessere stesso lavoro elettricogenera inper <tensione ai morsetti Ug lavoroo tipoopposto altrodiprocesso-tensionedi forza→ NOI: per> generatoreConv] . dueseconda deiqualediVg a processi0n - , ' in ottengoo correnteog e corso in unoquesto> dei due versisempre• .circuiti 'in complessi % ^anon sodellapriori ail verso corrente ^- 0fisso oscelgo 0grig di tea- verso o og,interpreto risultatoil •• *SleGeneratore SLcorrenteideale di> : =i i i ig< <; _• →i• • lamisurogenero v,ig igo o interpretomorsettiai← → eP P risultatoilv.• .erogatapotenza assorbitapotenza ,, utilizzatorigeneratori ConvConv .. /Posso bipolicollegare circuiti retiformare elettrichei da risolveree

Leggi di Kirchoff

Leggi di Kirchoff :delle ) ((correnti )LKC patinodi di bipolidi piùconnessione 2• o: : Legatotanta{ corrente entra a°i →= : conservazionetanta correnteentrante esce correntedellaEEEE(nodinei :)saggi:( ))(delle tensioni chiusoLKT maglia percorsoe : : LegatoEu fatto cheal al 'campoO e>= .della conservativo tornandoquindi amaglia , reddstesso punto W eo- , dqdato nodiCIRCUITO di12io numero:un :l )lati (di bipoli> numero: di magliex numerom : chemaglie( contengonononanellia di> numero: circondandolo, ,latialtri ){ correntiincognite eqjnjnnntnmm-TYN-R.iole 2Csono :• tensionie{ GlicdvE anellicostitutivi anellolegami i sono - magnanimi_ particolarimagliedtLdia- dtLKClin darelazioni indip-1h• . .(C- 1) dalin LKTrelazioni indipna. - ..fondamentale

Teorema fondamentale dell'elettrotecnica

Teorema fondamentale dell' elettrotecnica :dati permettonoche2C nelho C.nodi dii. min sempre :: .lmaglia circuitoilLC risolvere>m )( incognitelelatie trovare 2CLKCin -1l 1)( LKT✗ n- - JL tensioniee correnti Provando noto>:)Siccome così) (( chediml induzionevale è1a n sempresempre per-= - .< @C- 2 h 3q =• =3 l•2ti =3 4n= =f- ll 1 21h a-+1a /a- -11 n rit= - = -= =• • .ho circuiti risolvibiliLKTdaMela sempresempre .Tramite LKC LKT ioioe : .dain serie percorsiseo : • •→ '0 Rbipoli R2,stessa ilconnessione icon : •Re 2ktè 0Vav1 Uno:- =--= Ra vaiV2 0=01 += . RaRe it io -- . )( ioRitterre .cambianon ai { Reg Ri Rafini ieisolnzdella t :=. •.circuito "del Reaèi< <stessaparallelo ihannoin loroo capio aise: , >; •nodicollegati stessiovvero ^ jse a Vavio _ -O I =• lai sia> • •, {sjis io§ Ftia" iatizi rogati>°-[ _ - ,=Ra =Riv1 va v62Gno +• =• -,Raiav - 6^+6=70(= conduttanzaparalleloin lesommo÷Geq Git ¥Gaovvero i +- --1 RipaReg = =Git 62 Rit Ra

Partitori di tensione e corrente

Partiture tensionedi-3A i a. UFER( )resistenzeserie di Ritriti' (v vavs o re--- I• Raivi =VI } Ra oNa iRai- =• RnttzRI Ra RhunNERitter peau= o=R Rat Rat Rm+ 1-, _. .Partito correntediAg e> )( Resistenze paralleloini = ig)(izi iie G. a-+ oo- - - _} { Rz GtaR i0 Gian, = 62Gi Gniain 620 e- ini Gi-Gi= = ai +6mi=1 RattiQaudo 61+62☒ Rasolo GztG +ite ¥ , .. .i iresistenze = _ p2 pratile pntrz +☐ ,

Teorema di sostituzione

Teorema di sostituzione> Se ad certochela iconosco in. passaesempio unbipolo sostituirlobipolotogliere il con uneposso, stessageneratore quelladi i .Idem laconosco- se O .ipar .• → @• und• a

Principio di sovrapposizione

Principio di sovrapposizione di )effettidelle> (degli PSCEsovrapposizione cause eL' effetto che ottiene 'dalla alladi ugualepiùsi cause esommaottenutieffetti consideratada singoladegli causaognisommasingolarmente . ^^Cause generatori: → ,effetti i o: ,Re .IR }^ E 123A i. E-n oR2 ei tensione {generatore dispegnere un di" ↳ li"" " "" " °" "" "⇐ ° " " " °" "filo ^togliendoconduttore circuito aperto ilNEN A. o, . acoerentespegare significadi cerchio pergen . apertocircuito aiutartiiavere o-, ..di

Teorema di Thevenin

Teorema RegTheremin> > R• 'R iis• r SPENTI BVB v13, = ,ib •• SURSOSData generica rete π lineare (mettendo in evidenza un tratto), equivale a risolvere la stessa rete con tuttii generatori spenti in serie a una particolare tensione (Vrs0, tensione a vuoto con i morsetti R e S aperti).→irsuti s•?⃝ Dimostrazione : RTeo sostituzionedi • ^' vts: ✓ itssRSommo sottraggo • ^. v13e : vip⑨SÙrsso> R si o• -> ^ Urso Tensione vuotoa ,@ Redtra S cons corrente nullaèR. vàPSCE rois• ^i : SPENTI ACCESI+ và và43 +-\" IB• .S< >URSO URSO )NÉ ( Legge: della magliaNRSOno VT 0+- -accesi µ,\ Noi perchèVaso circuito è> il_ ,. iaperto quindiquindi> -0Urso , ,definizione dirispecchia Urso¥Quindi vàvàvà 0,30 e= = -?Quindi risolvere- ^ V13B i.R.risolvereequivale • noa i ,SPENTI ✓ its⑨SeURSO?⃝?⃝?⃝

Esempi sul teorema di Thevenin

Esempio 1 R R÷→ 1?• . ;Irsa e Ev. v.A VISO VegR =}Ra Ra verso -1 0RaE+ =-• _95 Urso Ra A E- -R③generatori2 Spengo :. • Rz . ,R@Peg ✓sostituzioneTeo3 IR RSIRReg ORs Rsp --: =. >}UrsoIR^URSO IR > =, RegR +>•SEsempio 2 ?IRE > =^ Re- ,123Ip,Ra Rs✓7 I Rab-Re r,^ R2e- ✓Reed ↳ VR+" Rn Oin serie sul Ri -" =,£E ? paralleloin a•, ✓ ViaVRed RsRa Rsfin serieUrag = - ,,Ursy Rida IraRaRa Rs -= tensioneSe Urara Eche dipartituremi :accorgo usare= posso↳ VRI✓ VR= EeRa = =, VenturaVR Via1- ,> ✓ MIA BIRA✓ ViaVRAltrimenti Rsf Rsf -mi accorgose = =non : - ,, ,E)( ItaIr ERnRut 0 Ira eAnalog→- -- : -., Ratta R Rs+>T of• fili(Spengo dietroportanoi ilsizrzglu Reg nome. , )filoT stessoresta Tes%R s suR .•. {Rino RJ µ•@ TTRi Raun ~? ? Vrlo dadevo "stessa Vedereè "1- T• •a. ,dicosa R Red edµ → Ra RsW NOI sono,prima >,Rs paralleloRn inpiù serie ma .R'È Rita }RasRu ==, Ratta RsRatSRT =pµ Reg+µ ☐+, = ,,•. •1225Rin Iris ppf >Torno all' inizio : ' Ursy 3)( IRRRegt= }mi VastoÙRSO IRReg > = Reg traimportantiOsservazioniNon contro Kirchoffandare dileggilepossiamo• " ' di corrente°⇐ rimane gen^ "A " vuoto collegamentiha"a nonfarin circolare correnteRc cui, ._RS daattimoMetto un diparte questo pezzocircuitoRegole facendo Thereminequivalenzadi @" "R EE =•@A ^ n ^ EE =•

Teorema di Norton

Teorema di Norton Reg- ?? Io "è ^ M o rg a n igameti Ice BNB =B spent ,÷ 0S È RLineare y•Corrente di o-> circuitocorto : Icc✓•SDimostrazione its RofTeo Sommodi e- . >vip •sottraggosostituzione ' Ia ^no NB, VICC5 II' B>PSCE• I["^ vitaio +, oICC @• ugualio>laib-l.is Iccits di> passa+ qua quindi i "ào, ^}che"che i è IcciC' reoso reosoesu per} _, ,,iquindi " O-BI ÌBIB _dimostrato ✓Esempio scelgo verso: 121 voglio? que121 R vie Theremin1) conn• ^te? VA IccVIRn cercavo ,} ✓te GA LKTusando ,I✓ cercoqui123 r À ,, LKCquindi con