Grandezze fondamentali

Corso di Elettrotecnica I - a.a. 2004/2005

A S B-- - negative da destra-- - - - a sinistra equivalev ad uno di cariche+ positive da sinistra+ +A + a destra.+S B+ + ++ ++ +Prof. Vincenzo Tucci – Dip. di Ing. dell’Informazione e Ing. Elettrica - Università di Salerno

Corrente e moto di caricheAnche se i portatori di carica sono gli elettroni carichi negativamente, per convenzione si considera la corrente dovuta ad un moto di cariche positive.v++ +A + +S B+ + ++ ++ +Prof. Vincenzo Tucci – Dip. di Ing. dell’Informazione e Ing. Elettrica - Università di Salerno

Riferimento per la correntei AB+ +A + +S B+ + ++ + + +Il verso della normale alla superficie viene rappresentata attraverso una freccia sovrapposta al conduttore: si dice in tal caso che si è scelto un riferimento per la misura della correnteProf. Vincenzo Tucci – Dip. di Ing. dell’Informazione e Ing. Elettrica - Università di Salerno

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Lavoro e tensione elettrica

Per muovere una carica elettrica da un punto ad un altro di un conduttore è necessario effettuare un lavoro. ∫= ⋅F dlγ LA B γA B γA B γ

In generale, il lavoro dipende dal percorso .

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Tensione elettrica

tensione elettrica

Si definisce tra un punto iniziale (A) e un punto finale (B) lungo la linea γ, orientata il rapporto tra il lavoro fatto per spostare la carica e la carica stessa: γA BFL ∫γ= = ⋅A B dlv γA B q qγA B

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Tensione elettrica: unità di misura

Nel Sistema Internazionale [SI] la tensione si misura in Volt [V]:

1 J=1V 1C

Nella pratica si impiegano multipli sottomultipli:

-3 VmV=10³V

kV=10³µV=10^-6V

6 MV=10^-9nV=10⁹V

9 GV=10^-12V

pV=10¹²V

T=10¹²V

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Campo elettrico q

Il rapporto tra la forza agente sulla carica e la carica stessa è un vettore che prende il campo elettrico:

nome di F=E q

Nel Sistema Internazionale il campo elettrico si misura in Volt/metro:

1V 1 N=1m 1C

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Tensioni indipendenti dal percorso

L Se: ∫γ= ∫E⋅dlv γA'B γ γ= ∀q γ v v , 'A' B γ γA B A' Bγ ' il lavoro è A Bγ indipendente dal percorso, ma L dipende solo dai ∫γ= ∫E⋅dlv punti A e

B.γA B q γA B

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Tensione e differenza di potenziale

γ ' γA B

Quando il valore della tensione non dipende dalla linea orientata, ma solo dai punti A e B, essa si può esprimere come differenza tra il valore di una funzione, detta potenziale elettrico, in A e quello in B:

B∫= = ⋅ = Φ − ΦE dlv vγ γA B A B

' A B

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Tensione e differenza di potenziale

Se la tensione tra due punti coincide con la differenza di potenziale: B∫= ⋅ = Φ − ΦΓ E dlv

A B AB A B

∫ ⋅ = Φ − Φ + Φ − Φ =E dl 0A B B A

Γla variazione del potenziale su un percorso chiuso è

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Riferimento per la misura della tensione

Il riferimento per la misura della tensione viene rappresentato attraverso:

• A Bv -AB+
• una freccia: la punta della freccia indica il punto di origine della curva.
• segni + e -: il + indica il punto di origine della curva.

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Componenti

Un componente è un sistema, sede di fenomeni elettromagnetici, caratterizzato da:

• una superficie limite che lo racchiude (l’involucro protettivo);
• N terminali o morsetti che consentono il collegamento con altri componenti.

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Classificazione dei componenti N

Nel caso il numero di morsetti siano si N-poli, parla di nel caso di componenti a due morsetti si parla bipolidi

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Bipoli reali ed ideali

Al componente reale (batteria, resistore, ecc.) viene associato un "bipolo idealizzato".

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Bipoli reali ed ideali

Il bipolo idealizzato gode di due proprietà.

i = e

a) la corrente entrante in un morsetto è sempre uguale a quella uscente dall'altro morsetto;

=i = e

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Bipoli reali ed ideali

Il bipolo idealizzato gode di due proprietà.

ii = e

b) la tensione fra i due morsetti è sempre esprimibile come differenza tra i potenziali dei due morsetti.

B∫= ⋅ = Φ - ΦE dlv AB A BA

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Convenzioni

• a) convenzione utilizzatore
• b) convenzione generatore

Nel seguito considereremo generalmente la convenzione dell'utilizzatore.

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Circuiti

Un circuito elettrico è una interconnessione di componenti.

Le interconnessioni sono realizzate con materiale conduttore lampada batteria perfetto; inoltre, si suppone che i conduttori siano quasi filiformi.

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Circuiti

I componenti sono collegati in modo che possa esistere almeno un percorso chiuso all'interno del quale si possa stabilire un flusso di cariche (la corrente).

Prof.

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Circuiti e rappresentazione grafica

Al circuito “fisico” si fa corrispondere una rappresentazione grafica, detto schema. Ad ogni componente corrisponde un simbolo.