Elettrotecnica

Elettrotecnica 2020-2021 9 CFU: corrente continua

Corrente continua Circuito elettrico=E trasferimentopermette diconnessione chequalunqueuna dispositividi il) )((generatoreenergia elettrica adunda utilizzatoreuno OtOt .elettroniMuove gliÉPIÙ 'IL noto 4 cioe: Èla forzageneratorebatteria elettromotriceun dicorrentedelle caricheverso ordinato ElettroniElettrica dimoto:da positivegenerati! Servonofem ✓e+ , ,\ ,/ a generatori leChe caricheMoto° Mettono' ini ,batteria - utilizzatore conduttori) °( lampadina percorso chiuso° )(la È pt ècaratteristica materiacarica una dellaElettrica , .in rimaneElettrica costanteun caricaSistema isolato la .(gli più facilmente legamiMuovono conduttoriElettroni neisi )più piùpoichél' facilmenteRomponolegami siDebole icon atomopresenza elettricocampoundiin .per trasferimento energiaAvere dielettrica necessitiamodipercorso chiusoun perchè. carica si conservala e .

Carica, corrente e tensione

TVelocità C.Della evariazionedi =/da . casa dtIQI .esa= gffAmpere Coulomb SDeriva↳ daSi 0èquantità 1la dicaricadi Coulomb secondolaQuella trasferita undicorrente inda una10A ÉBA cosala stessa, problema valoreEsce unse in un È positivecaricheNormale dinegativo le muovonosia b ,< arbitrariamentestabilitorispettooppostoverso avevamoQuello cheA10A-la può puòcorrente rimanerevariare invariataElettrica O9h A9CostanteCorrente stazionaria0 ( )FunzioneSinusoidale Senoz alternataCorrente correnteCostante valoripositivivalori negativise i •Versoabbiamo la :un , potenzialetensione differenza dioÈ compiutolavoro per spostarecampo elettricodal caricalaIl punto altrounitaria addaElettrica un untensione JoulVoltDW F. da P✓ VIV. E == dtdq C CoulombLavoro perunità caricadi %da¥ %% =° .Elettricodispositivo% dispositivo a' ? ÷ :*:S .⇐.. tt tVAB È punto punto Buna carica alSpostare aDalperLavoro eIl .È È 0C.Il e conservativo Dalla traiettoriaSempre indipendilavoroil,. .VabVbaVAB O= - =SI 2 potenzialeDiPunti quando diffCoincidonoDiDice circuitoche un la .È a zeroEssitra ugualePotenza (È dell' nel tempoEnergia lala variazione traLegameStretto)L'potenza e energia dicapacitàla lavoroè Jenergia compiere → )(scambiata erogatal'è assorbitavelocità energiapotenza la vienecon cui oda dispositivo t.seun /Energia Pdw dtI WWp == =at s to( )Elettrico lampadinaAmbitoinLegame tra tensione potenzae intensitàTensione daI%oh v.ddtf IP →→= .

Dispositivi elettrici

Distinzione dispositividei elettriciAttivi restofornire circuitoenergia al delgrado di• in= non (Il )11 11Passivi lampadina• =Ideali• reali cioè dissipazioneAvviene una° , morsettiAlbase numero collegaticonDi essicui vengonoIn• circuitoAl (bipoli 2 )Morsemi batteriaHanno pilaDispositiviQuei che- : ,tripoli 3 morsemiDispositivi che hannoQuei- : ( )Poli 4Quadri trasformatore" morsemi"- : ÈIl bipoliper caratteristicaRappresentareMiglioreModo laiÈ fondamentaliTra descrivonoCheEsterna legame le grandezze ilIlFunzionamento batteriaCorrenteTensione - caratteristica esterna diun gen tensioneIdeale di.Vada f-A bipolo. CorrentelaQualunque siami tra ÈAEB pari eacostanteE+VAB VAB VbaE E-==.µ >Per spostareLavoro iIdealela carica •Dal puntoE. B /§BA → tGeneratore idealeun di tensionediRappAltre /. IdealeGeneratoreÈ )( quantitàBipolo fornisceche energiaunaDispositivoQuel di)(praticamente generatore prevalenteInfinitaSono 2in tipidivisi :Gen ÈTensione erogabipolodi fissataGenera ed unaChe tensioneun• :. Morsetti correnteIndipendSuoi attraversocheAi dalla lo, . .Gen ÈCorrente erogaGenera correnteDi bipolo che unaEdun costante° :. ÈCircuitoIndipend dal collegatocui. .

Generatori ideali e reali

Generatore ideale generatore ideale didiIdeale correnteTensioneA a• •VABA az [• [tE E frecciadaValore delladel voltaggio j corrente-[ ←baerromorrioe ' ènsorreamecne %Farà s ,pianoB)Sono poli attivi progettati per erogare delPotenza restosonodue al,per funzionareFar dispositiviCircuito i .Bipolo resistorePassivo èIl per eccellenza ilResistenza proprietàLa e la conduttoreQualunquefisica di• correntePassaggioOpponeChe dialSiPer ÈResistenzaCircuito rappresentata ditipoNostro qualunquela daIl , aumentareVogliamoDispositivo che elettroni )- " cilindrico di÷ conduttores . ES lunghezzaSezione E- I 1eLa È contrarioProporzionale alallaDirettamenteResistenza lunghezza ,con sezioneLa ÉformulaQuesta chiamataFisicaSecondo la :R e primaÉWngo Ohmpiù legge diPcondonareil =Più resistenzaOppone S[èÈ piùPiù grande sezionelaresistevaMinore vitàla RhoResisti delPrcp conduttore.La parametriConduttore dipendeResistenza da altriAncheDi un :ÈLa sueleTemperatura emateriale dimensioniRealizzataConIl cui, esternaCaratteristica v: A R IBipolo•VAB a Eµ )(L'origineRema perpassante VaraR: v Èterepiogge =Cresce tensionese la [ ]IR a OhmCorrenteCresce la linearità( )Condizione di> BooI ( )DiLegge Ohm per materiale condonareNel proporzionalitàVAB c' èRII conduttoriMaterialidei direttaunacaso= , correnteCapi conduttoretra laEtensione delAIlaPer all'correnteCerta aumentareUnaAvere bisognoResistera avremoDella di,maggioreSempreTensioneUna coeff lineare→ .Vab Rise Ba della retta→ tCorrente dala VA = FIELE laYÌIRI ?Vbase aBCorrente →la VA da = - ↳ importante segnoIlBi polo lineareSi esteracaratteristicaBipoloDice un cuilaÈ retta dall' origineUna uscente✓ µ " """ V Idove proporzionalied sonolineareNonLineare> ,Resistenza cortocircuitoParticolare :È )( È bipolo di resistenzaOvveroResistenza zerovalorediUna nulla unÈ HIVABConduttore0 Èun unaC'a nullaCapiUguale cuiai. ACaratteristica Vada: .ÈPotenziale sempreDiff DiLa I. •HIVAB O= angolareResistenza coeffdi oAEBElettricoDal punto di vista .< )Stesso puntosono lo R 0B ° z=Circuito aperto IIN O potenzialeDiffsiaQualunque la DiUn = .VABA a• Rsa poiché ÈC'Corrente percorsoNon unNulla7=0 TM chiuso\ è resistenza che tendeUna molto gramePuòall'> infinito non correntePassarePer cui,IB.

Bipoli in serie e in parallelo

Bipoli serie in paralleloin e serieInDue attraversatiBipoli si quandoDicono sono dallaPuò vnersaStessa mentrecorrente esserePotenzialeDiff dila .,I I comunea inHanno• morsettoun•• ao paralleloInDue ÈC'Bipoli capiAiDiconosi laLoroQuandoCorrentePotenziale attraversaDiff lamentreStessa cheDi li. , ①Può ①DiversaEssere ••ComuneDevono morsettiAvere entrambi inICortocircuitoTramite unCollegati 0•Generatore realeun èreale per generareCreatoGeneratore dispositivo unaUnPerò nonCorrente riesce offrireAd quellaTensione unaO ,per dispositivoInteroTensione alTensioneGeneratore realedi È eNon tensioneFornireDispositivoQuesto in grado unadi = ,Re perditeA ztarePer leFenomeni serve modelliQuesto interni ètensione dispositivoGeneratore reale noidiNel unIdealeA①° - VAB- -1- utilizzatore A←I 1% ferro!' IPunto lavorodioe ⇐ e a-•" " ÷ :. [. CortocircuitoLavoro apuntodi cortocircuitoCorrente diVAB E += Resistenza internaRealeDel di tensioneGen .ComporteràReSe circuito asseVABUn apertocomeaumenta si E,RE 0Se comporta unFinoDiminuisce cortocircuitoComeSiA asseI=Generatore corrente idealeDiUn ÉGeneratore progettato perCorrenteDi dispositivounIdeale ÉPassare conduttoreGenerare farla cuiUna corrente nele aCollegato realeGeneratore correnteDiPer interna dispositivoPerditaRappresentare bisogna utilizzareDellaNon perditePosizionarlaBene serie bisognaUna resistenza va in le. ,Rappresentarle parallelo genCon resistenza alInLa .-- - -- t-1- - ÈIl perchéAi a bipolo restoAl sicircuitoDelUna }; • - ,- BaPuntiTramiteCollega!Ibra I e!| .II '1Rs.Tg| i puòSi ?Rappresentare la caratteristica esternaSua/ / , .!I )( 2LeRelazione! tra grandezze fondamentaliLa Vabi Iio bipoloEntraLa che nelti E→ . - -B' ' collegatiB ih FarIo. -. .. . .Per l' sfruttareDobbiamoDobbiamoChe ottenereEquazione laProprietà elettricaDellaConservazione caricaDella ./ correntiLeggeIrsI AlleKirchoffDiJ t= ( )Vab Rs IVara JI JPer leggela IONMDI = -+= Rs più RsCaratteristica èesterna grande: più sposta verso ilBassoVAB A Vab 0 lavoroDiPunto a cortocircuito=µ cortocircuitoCorrente diJ corrente chiamala si :)• ±realea èÉ↳ • gendelEx idealeCaratteristica[ 1=0 circuito apertoPunto lavoro adiLa tensione aChiama vuotoTensione si :RsQuando È circuito00ad apertova unEsercizio ea E• IOV. i =µEe ! R 5h.°BVane ✓E 10= ') È Vader EVab RIC. E.siccome il e- >)RIVablr conservativo=, 2AER7- = =ÈCorrenteVerso arbitrarioDellaIl Ia. Vaba 10W1 =R RIE' EraE Ia -2Ae ; - - -Vab RI- . -=°BConduttanzaLa èconduttanza resisteraL' dellainverso ( ( ]){ meno6 sisStevenssi misura in o=Riprendendo diGeneratore tensioneIl' VAB A-a E (E) 10 Va10 I -1A5hE =. =Re "IIII pe5h Va 20I 10 2 Wna - -= ==,°B sullaPotenza Pr Vab W20IRResistenza ==CosìEntrambi positivi determinareSono sono grado divalori inNoni ,È CiSe potenzaLa assorbita 2Erogata convenzioniSonoO .

Convenzioni di potenza

Convenzione generatoreDelPotCalcolare bipolo laper relativa devo moltiplicareAd unla . ( )VabPotenzialeDiff bipoloCapi perdi del correnteLaesAI. . )(A bipoloPositivoPunto delMorsettoEsceChe dal del IArPecco Vab WLO -2I 20 *I= = = esce dal, morsetto ta*(1) 2)f- tz)VabPrice -20W10= ==, èB.PSe È SiPositiva bipolo generatoreComporta dala Il• P È bipolo assorbendo potevaLa staNegativaSe il° La sommatoria potenze didelle tutti ideL' bipoliÉUgualeAO paritàUtilizzatoreConvenzione a convenzionedi,per bipoloCalcolare moltiplicarePotenza devoRelativa unla ad ( )VAB perpotenziale capidila diff esBipoloDel laai. . %EEntra positivoCorrente in morsettoDalChe . attorsero. tE t)(Pecco -20WIVab I )- z-) == -. à20WVAB IProv a=) =. P È positiva dispositivo comporta utilizzatoreSi dase la Il• ( )AssorbeP È potenzaErogaDispositivoNegativaLa ilSe° legge di Joul }'Price RI 0=-, = Potenza sempreAssorbe?Prua RI O) = =Legge generalizzataOhmDi È2 c'inPot circuitoTraEsprime unPunti indiff nonCuila Di .. V RISEMPLICE Resistenza trasoltanto ovveroUna sema- ,,È Resistenza oun generatore unPunti tensionediC' unaQuei , aPuntoLavoroGen di daCorrente unCalcolato un adIl,. saràBPunto didalla ciascunoDato somma dei lavori d