Appunti macchine e impianti per le biotecnologie

Rappresentazione della corrente continua e della differenza di potenziale

I(Ampere)I0 t (tempo) in secondi

Volendo rappresentare la corrente continua essa sarà una retta parallela all'asse delle X; con il passare del tempo la retta comunque scenderà (decadimento più lento per le batterie stilo, decadimento improvviso e totale per quelle a litio)

Il grafico sarà uguale se si volesse rappresentare la differenza di potenziale, ma nell'asse delle Y ci sarà la tensione (V), e la stessa V0, che è la tensione nominale della cella (quanto fornisce la cella, 2V batteria piombo, 3,7V per quella al litio).

Simbolo per indicare una batteria a corrente continua:

Avendo tensioni molto basse, vengono utilizzate più batterie (celle elettrochimiche) in serie per aumentare le tensioni, infatti la tensione complessiva sarà la somma delle singole tensioni.

2V 2V 2V 386V

Le vecchie batterie nichel-Cadmio non sono più in commercio poiché contenevano mercurio che, disperso nelle falde, causava problemi ambientali.

Considera guasta quando scende sotto i 10,5V per errori di carica.

Tensione cumulativa è la somma delle tensioni di ogni singolo collegamento.

I vettori indicano la direzione della tensione dal polo negativo al positivo.

L'accumulatore è un dispositivo che conserva energia elettrica, ma ovviamente l'energia che si può mettere all'interno non è infinita (quelle litio sono le più efficienti in peso/volume). Un ulteriore parametro da prendere in considerazione sono gli ampere/ora [A/h] immagazzinati, nella batteria della macchina sono normalmente 50 A/h.

50 A/h se da una batteria venissero prelevati 50 A, la batteria è capace di fornire quella corrente per un'ora (se il prelievo è di 25 A allora durerà 2 ore e così via).

Nel circuito della macchina il prelievo è anche meno, nel telefono è spesso indicato in milliampere/h, se progetto un dispositivo. La batteria deve essere adeguata.

affinché duri il giusto e in modo che sia il più possibile soddisfacente per il dispositivo (ad esempio che il telefono duri almeno 8 ore).

Le batterie delle macchine normalmente servono per fornire spunti di energia per l'accensione, dove il consumo è circa 500/600 A.

Corrente alternata

Generatore di corrente alternata: l'alternatore che si trova nei vari impianti, in grado di convertire l'energia meccanica in energia elettrica.

Generatore in corrente alternata, cioè cambia il verso della corrente.

Simbolo 39

Per un periodo di tempo la corrente si muoverà in un senso e poi nell'altro senso, non c'è una regola per quanto riguarda il tempo che impiega in uno o due sensi.

L'energia elettrica che esce dalla presa avrà una tensione alternata standard di frequenza 50 Hz, ciò comporta che il verso della corrente cambia 50 volte al secondo (gli standard quasi sempre simili, negli Stati Uniti è 60).

stabilire che in un tot di tempo la corrente andrà in un verso e poi cambierà nell'altro. La tensione varia con la rete Sinusoidale, funzione SENO.

L'intervallo PERIODO di tempo oltre il quale la funzione si ripete uguale a se stessa; è l'inverso della frequenza T= 1/f , se la frequenza è 50 allora 1/50= 0,02s cioè 2 ms.

I tempi non sono veloci, 50 è molto bassa come frequenza, la banda audio viaggia a una frequenza molto più alta e i tempi di cambio sono più veloci.

Ponendo la frequenza sull'asse X si otterrà un altro schema in cui si vede una componente armonica: qualunque segnale può essere pensato come la somma di infinite sinusoidi (come la nostra voce). Il segnale sarà nel dominio della frequenza.

Segnale puro a 50 Hz.

V 50 100 150 f

La purezza dipende dal carico della tensione. Il leon sporca l'alimentazione, se si hanno 100 Hz di frequenza ovviamente i volt diminuiscono.

Esistono

Applicazione che permettono di visualizzare queste sinusoidi ed essi sono degli analizzatori di spettro analizzano il segnale nel dominio della frequenza; sull'asse x si pongono le frequenze e il risultato è una riga in base alla frequenza emessa: quando viene emesso qualcosa, ad esempio il suono della voce (che è composto da sinusoidi che entrano nell'intervallo) la app grazie ad un algoritmo, genera le righe in base al segnale audio e le componenti armoniche.

Nei sistemi a cinghia con due pulegge (nelle bici per esempio) si deve regolare l'analizzatore in modo che la tensione della cinghia non sia né troppo dura, né troppo molla dove esce la catena; nei sistemi più esigenti si deve regolare con la tensione esatta, mentre per quanto riguarda la bici esiste semplicemente una molla, la frequenza oscilla nella cinghia in base a quanto è tesa: utilizzando una app del genere si fa oscillare o si tira la cinghia fino a che non si

giunge alla frequenza desiderata.40Quindi, ritornando al discorso di prima, in 50 Hz la corrente cambia 50 volte al secondo.Per un lungo periodo storico (circa 30/40 anni) si è a lungo discusso riguardo l'utilizzo di corrente alternata o continua. Con l'aumentare delle esigenze si è visto che la più conveniente fosse la corrente alternata perché più vantaggiosa per quanto riguarda il trasporto della corrente elettrica. Per ottenere corrente continua sono necessari traporti lunghi, oggi possibili.

TrasportoNormalmente l'energia elettrica viene trasportata con un conduttore che possiede determinate caratteristiche. Esistono materiali, normalmente metalli, che sono i migliori conduttori proprio per la loro struttura atomica e il flusso di elettroni che si sposta da un capo a un altro attraverso uno stimolo esterno (cioè una differenza di potenziale applicata alle due estremità). Ciò consente il passaggio di questi

Materiale più è alta la resistenza, di contro più è grande la sezione minore è la resistenza. Tiene conto di grandezze geometriche e indica la resistenza elettrica, che è diversa dalla resistenza del materiale in elettronica (come si deforma il materiale), infatti essa indica quanto è grande e lungo il mio materiale e la sua resistenza è legata a questi parametri. Il tutto dipende ovviamente dalle caratteristiche legate al materiale: il coefficiente rho è un dato tabulato, il cui valore cambia a seconda del materiale (rame, alluminio presentano valori più bassi, prossimi allo 0, poiché sono buoni conduttori, alla fine della tabella vi sono materiali con valori più alti come legno, vetro con scarsa conducibilità); il campo di variabilità del rho è molto ampio.

L'unità di misura del rho è [ * m ]

Conduzione elettronicaspostamento elettroni, la condizione peggiora