Produzione e Conversione dell'energia elettrica Napolitano, modulo 1 e modulo 2

PRODUZIONE

date 18|2|21

address Napoletano

object MODULO 1 (RICHlAMI)

ELETTROMAGNETISMO

• Amper - Maxwell

φ ∫ H ⋅ de = ∫ (J + ∂D/∂t) ⋅ ds

∇ × H = J + ∂D/∂t

le correnti sono le sorgenti dei campi magnetici

• Induzione elettromagnetica

φ E ⋅ de = - &dfrac{d}{dt} ∫ B ⋅ ds

∇ × E = -∂B/∂t

la variazione di flusso magnetico induce una corrente opposta.

• Conservazione di carica elettrica

∫ J ⋅ ds = - &dfrac{dQ}{dt}

∇ ⋅ J = -∂ρ/∂t

il flusso è la variazione di quantità di cariche

NE DERIVA la corrente totale è solenoidale, solo percorsi chiusi.

∇ ⋅ (J + ∂D/∂t) = 0

OSS: Cosa succede se non si chiude con i conduttori?

da correnti di spostamento "chiudono" con le linee anche se creano delle capacità con le lamine

Di fatto, è una capacità parassita distribuita su tutta la rete, ma sempre presente in ogni parte di essa.

Trascurando perciò i corto circuiti unici con impedenza minore, l'impianto fa la misura e l'equazione si ferma

NE DERIVA il campo magnetico è solenoidale, solo percorsi chiusi.

∇ ⋅ B = 0

• Legge di Gauss

∫ D ⋅ ds = Q

∇ ⋅ D = ρ

le sorgenti dello spostamento sono le variazioni di cariche

ELETTROMAGNETISMO

• Amper - Maxwell

∫ H · dℓ = ∫ (J + ∂D/∂t) ds   ∇ x H = J + ∂D/∂t

Le correnti sono le sorgenti dei campi magnetici

• Induzione elettromagnetica

∫ E · dℓ = - d/dt ∫ B · ds   ∇ x E = - ∂B/∂t

La variazione di flusso magnetico induce una corrente opposta.

• Conservazione di carica elettrica

∫ J · ds = - dQ/dt   ∇ · J = - ∂ρ/∂t

Il flusso è la variazione di quantità di cariche

NE DERIVA la corrente totale è solenoidale, solo percorsi chiusi:

∇ · ( J + ∂D/∂t ) = 0

OSS: Cosa succede se non si chiude con un conduttore?

da correnti di spostamento "chiudono" con le linee sopra, e creano delle capacità con le termine

Di fatto c'è una capacità parassita distribuita su tutta la rete: non sempre è ben posta ad alte f; trascuriamo però i "loro circuiti" inclusi con impedenza minore in impiantistica la misura, e l'equazione si ferma.

NE DERIVA il campo magnetico è solenoidale, solo percorsi chiusi:

∇ · B = 0

• Legge di Gauss

∫ D · ds = Q   ∇ · D = ρ

La sorgente dello spostamento è il bipolo di cariche

Relazioni di Legame Materiale

• D = εE
• B = μH
• J = γE

ε=permittività elettrica μ=permeabilità magnetica γ=conduttività elettrica

Tensione Elettrica (ddp)

E = -∇V ossia ∫_A^BE⋅dℓ = V(A) - V(B)

Oss.: ∇(V) = ∇(V + c)

Legge di Ohm

J= γE → J = J_γ + (ε⋅E + ∇×B⋅E)

Bilancio di Potenza

P_g = P_γ + dW/dt + P_s

APPROSSIMAZIONE QUASI-STAZIONARIA

Si può approssimare con una continua ma lenta evoluzione nel tempo ad un avvicinamento di stati in equilibrio.

Nella pratica è comune ^dB/_dt ≠ 0 solo nei condensatori e ≠ 0 solo nelle bobine. L = dim. circuiti.

È abbastanza lenta K ≪ c/λ.

λ = lunghezza d'onda della propagazione

Con l'approssimazione si ha:

-∮_s(E x H) ⋅ ds ≈ P_a.c. I entrante o uscente (con segno)

CONDENSATORE

È un dispositivo in cui la distribuzione di cariche al suo interno è permessa da un solo coefficiente di capacità (interno) di un dato valore, affacciando le f.e.m. ed i campi esterni dell'una e l'usciano dell'altro, non v'i è perturbazione (il coeff. è MUTUO).

C = Q/V [C] = Farad_||C

C = εS/d

i = c ^dN/_dt

We = ¹/₂ C V² energia elettrica

Assorbe energia istantanea per immagazzinare energia elettrica

INDUTORI

È un dispositivo in cui il flusso magnetico concatenato può essere descritto dal solo coefficiente di auto-induzione:

L