Esercizi Elettrotecnica

ESERCIZI

1. CALCOLO POTENZA ED ENERGIA DI UN BIPOLO
2. ENERGIA E CONVENZIONI DEI BIPOLI
3. CIRCUITO ELEMENTARE E CIRCUITO A PIÙ GENERATORI
4. CIRCUITI APERTI E CHIUSI
5. METODO GENERALE RIDOTTO
6. BOLLITORE
7. DIMENSIONAMENTO DI UN RESISTORE
8. DIMENSIONAMENTO CON R_CARICO E CON LA MAX POTENZA TRASFERITA
9. SEGNALI E REGIME f.f.s.
10. IMPEDENZA E AMMETTENZA
11. BILANCIO DELLE POTENZE IN REGIME f.f.s.
12. RIFASAMENTO
13. LINEA DI CORRENTE CONTINUA E ALTERNATA MONOFASE E TRIFASE
14. ANALISI CIRCUITO TRIFASE SFASAMENTI TRA TENSIONE DI FASE CORRENTI DI LINEA PER CIASCUNA FASE
15. INSERZIONE ARON
16. CIRCUITO TRIFASE
17. DIMENSIONAMENTO SEZIONE DI UN CONDUTTORE
18. RIFASAMENTO CIRCUITO TRIFASE
19. BIPOLO DI THEVENIN IN UN CIRCUITO TRIFASE
20. ESERCIZI FORZA ELETTROMOTRICE E CURVA DI ECCITAZIONE
21. MOTORE ASINCRONO TRIFASE
22. MASSIMO TRASFERIMENTO DI POTENZA ATTIVA DA GENERATORE A CARICO ATTRAVERSO UNA LINEA
23. IL RIFASAMENTO DI UN CARICO R-L

ESERCIZI

1. CALCOLO POTENZA ED ENERGIA DI UN BIPOLO
2. ENERGIA E CONVENZIONI DEI BIPOLI
3. CIRCUITO ELEMENTARE CIRCUITO A PIÙ GENERATORI
4. CIRCUITI APERTI E CHIUSI
5. METODO GENERALE RIDOTTO
6. BOBINA
7. DIMENSIONAMENTO DI UN RESISTORE
8. DIMENSIONAMENTO CON R CARICO E CON LA MAX POTENZA TRASFERITA
9. SEGNALI E REGIME F.A.S.
10. IMPEDENZA E AMMETTENZA
11. BILANCIO DELLE POTENZE IN REGIME F.A.S
12. RIFASAMENTO
13. LINEE DI CORRENTE CONTINUA E ALTERNATA MONOFASE E TRIFASE
14. ANALISI CIRCUITO TRIFASE SFASAMENTI TRA TENSIONE DI FASE E CORRENTI DI LINEA PER CIASCUNA FASE
15. INSERZIONE ARON
16. CIRCUITO TRIFASE
17. DIMENSIONAMENTO SEZIONE DI UN CONDUTTORE
18. RIFASAMENTO CIRCUITO TRIFASE
19. BIPOLO DI THEVENIN IN UN CIRCUITO TRIFASE
20. ESERCIZI FORZA ELETTROMOTRICE E CURVA DI ECCITAZIONE
21. MOTORE ASINCRONO TRIFASE
22. MASSIMO TRASFERIMENTO DI POTENZA ATTIVA DA GENERATORE A CARICO ATTRAVERSO UNA LINEA
23. RIFASAMENTO DI UN CARICO R-L

BIPOLI:

CALCOLO POTENZA ED ENERGIA DI UN BIPOLO (note le leggi di Ohm)

• Ricordiamo la definizione di POTENZA ELETTRICA:

p(t) = u(t) · i(t)

i(t) = 200 - 100 t

p(t) = i · u = 12 · (200 - t)

p > 0 ; 0 < t < t₁ con t₁ ∈ [0 ; t₁]

(Il bipolo si comporta da UTILIZZATORE poichè potenza è positiva)

VALORE MAX: P_MAX = p(0) = 12·200 = 2,4 kW

Sapendo che questo bipolo assorbe potenza, calcoliamo l'energia:

• Sappiamo che p = u · i
• p = de/dt = u · i ⇒ e = ∫₀^t₁ p dt (ENERGIA)

Ottengo: e = 12 ∫₀^t₁ (200 - 100 t) dt = 12 (200 t₁ - 100 t₁²/2)

= 12 (400 - 200) = 2400J = 2,4 kJ

Energia e Convenzioni dei Bipoli

1. Bipolo che Funziona da Generatore

Dati: E = 120 V, R = 50 mΩ, I = -50 A, V = ?

Svolgimento:

Applichiamo le eq. di Ohm: V = E + R · I = 120 - 50 · 10^-3 · 50 = 120 - 2,5 = 117 V

Potenza: 1) P_R = R · I² = V_R · I ma V_R = R · I

= 50 · 10^-3 · 50² = 50 · 2,5 = 150 W (Potenza Assorbita)

2) P_E = E · I = 120 · 50 = - 6000 W = -6 KW (Potenza Generata)

3) P_V = V · I = 117 · 50 = -5,85 KW (Potenza erogata)

Poiché deve valere il principio di conservazione: -P_U + P_E + P_C = 0

Rendimento: η = ^|P_U| / _|PE| = ^5,85 / ₆ = 0,975

2. Bipolo che Funziona da Utilizzatore

Dati: E = 120 V, R = 60 mΩ, V = 126 V, I = ?

Svolgimento:

Dalla legge di Ohm: V = E + R · I ⇒ I = V - E / R = 126 - 120 / 60 · 10^-3 = 100 A

Potenze:

1. P_E = E · I = 120 · 100 = 12 kW > 0 Potenza Assorbita
2. P_R = R · I² = 60 · 10³ · 10^-4 = 600 W > 0 Potenza Assorbita
3. P_E + P_R = 12,6 kW = V · I > 0 Potenza Assorbita

Rendimento:

P_E / (P_E + P_R) = 12 / 12,6 = 0,952 = P_E / P_U

Circuito Elementare:

• - Dovremo scrivere t leggi di Ohm (OL, e) e le leggi di Kirchoff (KCL quanti sono i nodi -1, KVL tante quante sono gli "E - n + i"
• - Sappiamo che V_E = E ; V_R = R · I_R