Sistemi elettrici ed elettronici

1° Principio di Kirchhoff (KCL)

In un qualsiasi nodo della rete elettrica la somma delle correnti i entranti è uguale alla somma di quelle uscenti. _{i entr} = _{i usc}. Questo principio deriva dalla legge di conservazione della carica: poiché nei nodi non avviene accumulo di carica, la corrente entrante è uguale a quella uscente.

2° Principio di Kirchhoff (KVL)

La somma algebrica delle f.e.m. agenti lungo i rami di una maglia è uguale alla somma dei prodotti delle intensità di corrente di transito per le rispettive resistenze (legge ohmica). _ikRk = _fk. In altre parole, in una maglia la somma delle tensioni è nulla: _vi = 0.

Ponte di Wheatstone

Circuito utilizzato per misurare una resistenza R_X → lettura di sensori di temperatura o deformazione. (Utile per piccole variazioni di R_X)

Teorema di Thevenin

Una generica rete elettrica LINEARE contenente resistenze e generatori indipendenti si comporta, tra due terminali a e b, come un bipolo elettrico equivalente costituito da un generatore ideale di tensione continua generatore equivalente di f.e.m. pari alla tensione a vuoto tra a e b e di resistenza interna pari alla resistenza vista dai terminali a e b uno volta annullati i generatori.

Teorema di Norton

Una generica rete elettrica LINEARE contenente resistenze e generatori indipendenti si comporta, tra due terminali e b, come un bipolo elettrico equivalente costituito da un generatore ideale di corrente, di corrente pari alla corrente di c.c. tra a e b di resistenza pari a R_T.

Equivalenza Thevenin-Norton: R_T = R_N in R_T = R_N

1° Principio di Kirchoff (KCL)

In un qualsiasi nodo della rete elettrica la somma delle correnti entranti è uguale alla somma di quelle uscenti. Questo principio deriva dalla legge di conservazione della carica: poiché nei nodi non avviene accumulo di carica, la corrente entrante è uguale a quella uscente.

2° Principio di Kirchoff (KVL)

La somma algebrica delle fem agenti lungo i rami di una maglia è uguale alla somma dei prodotti delle intensità di corrente di ramo per le rispettive resistenze (dei rami). In altre parole, in una maglia la somma delle tensioni è nulla.

Ponte di Wheatstone

Circuito utilizzato per misurare una resistenza Rx → lettura di sensori di temperatura o deformazione. (utile per piccole variazioni di R_x)

Teorema di Thevenin

Una generica rete elettrica LINEARE contenente resistenze e generatori indipendenti si comporta, tra due terminali a e b, come un bipolo elettrico equivalente costituito da un generatore reale di tensione cuiampo al generatore equivalente di fem pari alla tensione a vuoto tra a e b e di resistenza interna pari alla resistenza vista dai terminali a e b una volta annullati i generatori.

Teorema di Norton

Una generica rete elettrica LINEARE contenente resistenze e generatori indipendenti si comporta, tra due terminali a e b, come un bipolo elettrico equivalente costituito da un generatore reale di corrente, di corrente pari alla corrente di C.C. tra a e b di resistenza pari a R_T.

Equivalenza Thevenin-Norton:

• R_T = R_N

Principio di sovrapposizione degli effetti

In una rete elettrica lineare alimentata da n generatori, le tensioni ai nodi e le correnti alle maglie sono ottenibili come la somma algebrica dei contributi dei singoli generatori, supposti agenti uno alla volta.

• _{di tensione} → corto circuito
• _{di corrente} → circuito aperto

Principio su cui si basano i th. di Norton e Thevenin.

Volumetro e amperometro

Volumetro → misura la tensione tra due nodi → deve essere collegato in parallelo al ramo sul quale si vuole conoscere la tensione. La resistenza interna del volumetro dovrà essere più grande possibile per evitare che parte della corrente passi per il ramo del volumetro.

Amperometro → misura la corrente passante in un ramo → deve essere inserito nel ramo di cui si vuole conoscere la corrente (non in parallelo). La resistenza interna dovrà essere più piccola possibile per evitare di ostacolare la corrente.

Se si vuole misurare una potenza è necessario inserire nel circuito sia un volumetro che un amperometro. Altrimenti la misura contiene un errore:

• In questo caso l'amperometro farà scorrere, a causa della resistenza interna, una caduta di tensione tra i suoi capi. → Il volumetro quindi legge una tensione minore di quella effettiva.
• In questo caso invece la corrente letta dall'amperometro sarà minore di quella generata in quanto una parte passa dal ramo dove è presente il volumetro.

Adattamento di carico (load matching)

v_L = e _RL/^{R_L + R_T}

i = e/^{R_L + R_T}

P_T = e i