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Metodi di analisi del circuito
In questa sezione di programma studieremo come analizzare e affrontare un circuito complesso da qui in poi definito come rete. In poche parole andare a calcolare tutte le correnti e le tensioni ai capi di tutte le componenti.
Metodo Tabellare
Vediamo un primo metodo abbastanza intuitivo. Come abbiamo fatto fino ad adesso utilizziamo una serie di equazioni (quelle costitutive delle componenti e quelle derivanti dalle leggi di Kirchhoff) e tramite una matrice basata su queste matrici possiamo andare a risolvere un'intera rete. Questo però per reti complesse diventa abbastanza pesante per il livello "umano". Infatti questo è il sistema utilizzato dai programmi di simulazione e dai calcolatori. Vediamo comunque un esempio di applicazione.
Esempio
Da questo circuito andiamo quindi a costruire la matrice delle equazioni da dare in pasto al computer. In linea di massima non useremo mai questo metodo, è stato fatto a titolo di esempio.
conseguenza della somma delle tensioni e correnti generate da ciascun generatore indipendente preso singolarmente. Questo principio è noto come principio di sovrapposizione degli effetti. In altre parole, per calcolare la tensione o la corrente in un componente all'interno di un circuito composto da più generatori, possiamo considerare un generatore alla volta, eliminando tutti gli altri. Calcoliamo quindi la corrente e la tensione generate da quel generatore specifico. Ripetiamo questo processo per ogni generatore, sommando infine tutti i valori ottenuti per ottenere la tensione o la corrente totale nel componente. Questo principio si basa sul fatto che i componenti lineari rispondono in modo proporzionale agli ingressi. Pertanto, possiamo considerare ciascun generatore indipendentemente dagli altri e calcolare la sua influenza sul componente desiderato. È importante sottolineare che questo principio si applica solo a circuiti lineari, in cui le relazioni costitutive dei componenti sono lineari. In circuiti non lineari, questo principio non è valido e possono verificarsi fenomeni di interazione tra i generatori.somma degli effetti dei singoli generatori indipendenti quando agiscono uno alla volta. Quindi per "eliminare gli altri" bisogna ricordare che:
- il generatore di tensione spento equivale a un cortocircuito
- il generatore di corrente spento equivale a un circuito aperto
Esempio di applicazione fatto in classe:
Ridisegno il circuito eliminando uno dei generatori.
Calcolo ora le incognite ricordando che sono solo parziali quindi le chiamo I' e V'.
Ora calcolo l'effetto dell'altro generatore, quindi ridisegno il circuito per vedere il solo effetto del generatore di corrente.
Rifaccio i calcoli calcolando I'' e V''.
Quindi ora sommo:
V = V' + V''
I = I' + I''
Ricordiamo però che questo metodo funziona bene per tensione e correnti ma non per le potenze. Infatti, per studiare le potenze è necessario utilizzare la tensione e la corrente totale e non quella parziale. Inoltre, non è possibile calcolare le potenze.
singole potenze parziali e poi sommarle successivamente.
Teorema di Thévenin
Un circuito resistivo lineare accessibile da 2 terminali è equivalente a un resistore e un generatore di tensione.
- Il generatore ha come valore la tensione quando i due terminali sono aperti con tutti i generatori accesi
- la resistenza ha valore della resistenza equivalente del circuito con tutti i generatori spenti
Esempio 5.6 Perfetti
Teorema di Norton
Non lo faremo, a quanto pare è inutile.
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