Capitolo 21 – Circuiti elettrici
Circuiti elettrici a più maglie e leggi di Kirchoff
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LA SIMULAZIONE – Multi-Loop Circuits
La simulazione permette di analizzare circuiti elettrici a più maglie, applicando le leggi di
Kirchoff per calcolare le correnti che li attraversano. Si possono scegliere i versi delle
correnti e assegnare i valori delle differenze di potenziale delle batterie e delle resistenze
dei resistori.
GLOSSARIO DELLE PAROLE INGLESI
Left/ Right/ Outer Loop: circuito a sinistra, a destra, esterno
I1 goes… up/down through battery1: la corrente I1… va verso l’alto / il basso attraverso
la batteria 1
Voltage of battery: tensione della batteria
Resistance of resistor: resistenza del resistore
COME FUNZIONA LA SIMULAZIONE
È rappresentato un circuito elettrico a più maglie, distinte in colori diversi. Il circuito
comprende tre batterie e tre resistori. Cliccando sui pulsanti
si può
scegliere il verso della corrente, verso l’alto o verso il basso, come evidenziato dalle
frecce colorate. Spostando i corrispondenti cursori, si impostano i valori della differenza
di potenziale delle batterie e della resistenza dei singoli resistori.
CHE COSA SUCCEDE SE…?
1.
In alto a destra è visualizzata l’equazione ricavata dalla legge dei nodi di Kirchoff, in base
ai valori dei parametri del circuito assegnati. Sotto compaiono tre equazioni ottenute dalla
legge delle maglie di Kirchoff; i colori aiutano a identificare la parte del circuito a cui i
termini dell’equazione si riferiscono. Nella simulazione le equazioni sono impostate
assumendo come verso della corrente quello orario.
Con i valori preimpostati di tensione e resistenza, calcola le correnti I1, I2, I3 che
percorrono i rami del circuito e trascrivi i risultati:
I1
(A)
I2
(A)
I3
(A)
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Confronta i risultati che hai calcolato con quelli ottenuti dalla simulazione,
visualizzati nelle tre finestre disposte sotto le equazioni. I tuoi valori sono in accordo
con quelli della simulazione?
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Copyright © 2010 Zanichelli editore S.p.A., Bologna
Questo file è un’estensione online del corso Cutnell, Johnson, Fisica © Zanichelli 2009
2.
Cliccando sui pulsanti appositi inverti il verso delle tre correnti del circuito. Come si
modificano i risultati?
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Che cosa significa un segno meno davanti al valore della corrente?
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3.
In una certa configurazione del circuito i versi delle tre correnti sono assegnati come
si nota nella figura sotto. Le batterie hanno tutte la tensione di 6 V e i resistori valgono
ciascuno 1 .
In queste condizioni la simulazione fornisce per le correnti i seguenti valori:
In quale verso reale circolano le tre correnti nei rispettivi rami? Corrispondono a
quelli indicati nello schema del circuito?
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4. In una certa configurazione del circuito i resistori valgono ciascuno 1 e i valori delle
tre correnti sono i seguenti:
Che tensioni devono avere le tre batterie per produrre questi valori di corrente?
Formula le tue ipotesi e poi verificale con la simulazione. Le previsioni sono corrette?
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