Appunti Elettrotecnica

29|9|22 Analisi dei circuiti

Un circuito è composto da componenti in continuità.

Bipolo terminale → terminale

Tensione [V]

Corrente [A]

Puntali: ROSSO → misura, NERO → riferimento

VOLTOMETRO

Esempio: batteria macchina 12 V

R → R_N → N

Potenza

P(t) = V(t) · i(t)

Tensione

Corrente

Il segno di questo prodotto dipende dal segno dei fattori.

A me interessa sapere se il componente sta assorbendo o fornendo energia.

Analisi dei circuiti

Un circuito è composto da componenti in continuità.

Tensione [V]

Corrente [A]

Puntali: ROSSO → misura, NERO → riferimento

VOLTMETRO

Esempio: batteria macchina 12 V

Potenza

P(t) = V(t) · i(t)

Tensione corrente

Il segno di questo prodotto dipende dal segno dei fattori.

A me interessa sapere se il componente sta assorbendo o fornendo energia.

i(t)

Io scelgo io, è positivo dove entra la corrente.

Convenzione della potenza entrante

P(t) = V(t) · i(t) > 0 entrante, il bipolo sta assorbendo potenza.

P(t) = V(t) · i(t) < 0 uscente.

Resistenza

Resistore → componente che assorbe energia e la trasforma.

Il resistore è caratterizzato dalla resistenza [Ω] e non ha lo stesso valore a diverse temperature.

Il resistore è un modello matematico che serve a modellizzare un fenomeno fisico per il quale tutti i materiali si oppongono, in qualche modo, al passaggio della corrente e si oppongono in funzione del valore della resistenza (R) che lo caratterizza.

• Valore di R: il materiale si oppone maggiormente al passaggio di corrente ed ho un flusso di corrente minore a parità di tensione (V).
• Valore di R: il materiale si oppone di meno al passaggio di corrente ed ho un flusso di corrente maggiore a parità di tensione (V).

R = ρ _L/_S (1+KT)

Lunghezza

Resistività

Sezione

Legge di Ohm

La legge che regola il funzionamento del resistore è la legge di Ohm.

V(t) = R · i(t)

Questa relazione descrive il comportamento fisico del materiale, non può essere sempre valida; è valida a temperatura ambiente.

Calcolo della potenza

Sostituisco la legge di Ohm nell'espressione della potenza.

P(t) = V(t) · i(t) -> R · i(t) · i(t) -> R · [i(t)]² ≥ 0

Dato che la potenza è sempre positiva, il resistore assorbe sempre energia; è un trasferimento irreversibile.

30/9/22

Il bipolo è il componente più elementare che troviamo nei circuiti ed è composto da minimo 2 terminali.

Descriviamo il comportamento del bipolo tramite una legge matematica che mette in relazione le variabili del componente che sono tensione e corrente.

V(t) = (i(t))

Sarà una certa funzione della corrente.

Cosa importante sui versi

Su qualsiasi componente, se vado a misurare la tensione, in funzione di come metto i puntali del voltmetro avrò un valore diverso.

P(t) = V(t)·i(t)

In funzione del segno dei due fattori, mi cambia il segno della potenza.

Voglio dare un significato fisico — voglio sapere se il bipolo sta assorbendo o sta cedendo potenza al circuito.

Ho la necessità dei versi che sto prendendo di tensione e di corrente, non siamo del tutto indipendenti ma ci sia un vincolo nella scelta — uno è libero e l’altro è vincolato dalla scelta che ho fatto.

Convenzione della potenza entrante

La utilizziamo per tutti i componenti.

La tensione non ha un segno, dipende dalla mia scelta della polarità (dipende da dove metto il puntale nero).

Non c'è giusto o sbagliato; in base al riferimento avrò un valore positivo o negativo.

Se faccio questa scelta coordinata, per la convenzione della potenza entrante ho che se:

• P(t) = V(t) · i(t) > 0 → la potenza sta entrando dal mio componente.
• P(t) = V(t) · i(t) < 0 → la potenza sta uscendo dal mio componente.

Convenzione della potenza uscente

• P(t) = V(t) · i(t) > 0 → la potenza sta uscendo dal mio componente.
• P(t) = V(t) · i(t) < 0 → la potenza sta entrando dal mio componente.

Per i generatori possiamo scegliere quale convenzione usare.

Resistore

Assorbe sempre energia dall’esterno e la trasforma.

La legge che governa il comportamento del resistore è la legge di Ohm.

V(t) = R · i(t)

P(t) = R [i(t)]² > 0 sul resistore, è quel valore che è sempre positivo, al massimo è zero:

• Quando R = 0.
• Quando i(t) = 0.

Generatore indipendente

Ci sono 2 tipi:

• Generatore di tensione.
• Generatore di corrente.

Generatore di tensione

Mi fornisce indicazioni solo sulla tensione V(t).

V(t) = g(t)