APPUNTI DI ELETTROTECNICA
Definizione di Tensione
La Tensione può essere vista come la forza che spinge le cariche elettriche attraverso un filo
conduttore.
Essa si misura in Volt (V).
In particolare:
La corrente positiva fluirà sempre dal nodo a tensione più alta a quello a tensione più bassa
(esattamente come una pallina scorrerà sempre da un punto più alto ad uno più basso).
Definizione di Corrente
La Corrente è il flusso di cariche elettriche che si muovono lungo un filo conduttore.
Essa si misura in Ampere (A).
In particolare:
La Corrente può essere costituita da cariche positive (protoni o lacune) o da cariche negative
(elettroni), comunque per fissare le idee:
Possiamo immaginare una Corrente Positiva come un Flusso di Cariche Positive che si
muovono nello stesso verso della Corrente.
Figura 1
Significato del segno ‘-‘
Poiché il segno ‘-‘ indica una situazione opposta a quella usuale:
Le cariche negative si muoveranno sempre in verso opposto alle cariche positive.
In una corrente negativa le cariche positive si muoveranno con verso opposto al verso
della corrente.
Definizione di Resistenza
La Resistenza è una caratteristica posseduta da tutti i materiali. Essa ci dice quanto il materiale
considerato ostacola il passaggio della corrente elettrica.
Essa si misura in Ohm ().
Considerazioni:
Ogni materiale si comporta nei confronti delle cariche elettriche un po’ come il pavimento fa nei
confronti di un disco che si fa scorrere su di esso.
Se il pavimento ed il disco sono in gomma il disco incontra parecchia difficoltà a scorrere, se
invece sono fatti di ghiaccio allora il disco scorre con estrema facilità.
Definizione di Resistore
Un Resistore è un componente elettrico avente come principale caratteristica la Resistenza
Elettrica.
Definizione di Morsetto
Si chiama Morsetto ciascuno dei fili conduttori uscenti da un componente elettronico.
Definizione di Nodo
Dicesi Nodo l’unione di uno o più morsetti.
Tensione Assoluta di un Nodo
E’ la tensione posseduta dal nodo. Essa si indica con *VB, dove ‘B’ è il nodo al quale si riferisce.
Purtroppo tutti gli strumenti in nostro possesso (Voltmetri, Oscilloscopi, ecc.) hanno due sonde
con le quali non possono misurare tensioni assolute ma solo differenze di tensione tra due nodi.
Per studiare un circuito bisognerebbe allora conoscere tutte le differenze di tensione tra tutte le
coppie di nodi, che sono tantissime.
Definizione di Massa
Per risolvere questo problema si sceglie un nodo come riferimento (uno qualsiasi) e si misurano
tutte le tensioni rispetto ad esso. Tale nodo prende il nome di Massa (Ground o Gnd) e si indica col
simbolo
.
Tutte le tensioni misurate rispetto allo stesso nodo possono essere utilizzate allo stesso modo
delle tensioni assolute e in questo modo si risolve il problema.
La massa non è un componente elettronico e perciò non ha morsetti, il simbolo utilizzato è solo
una bandierina che indica quale nodo è stato scelto come riferimento.
Considerazioni:
Un problema simile si ha anche con l’altezza. Non è possibile misurare ad es. l’altezza dell’Etna
in modo assoluto. In questi casi utilizziamo sempre lo stesso riferimento: il livello del mare.
In particolare l’Etna è alta 3350m s.l.m. (cioè sopra il livello del mare)
Domanda:
Quanto è alto il mare?
Se A è il nodo di massa, qual è la differenza di tensione tra il nodo A e Massa?
Differenza di Tensione Tra due Nodi Qualsiasi
Si considerino due nodi qualsiasi X e Y. La differenza di tensione fra di essi si indica con:
VXY = *VX - *VY
(1)
Cioè VXY indica la differenza tra la tensione assoluta del nodo X e quella del nodo Y. Indica cioè
quanto la tensione sul nodo X è maggiore rispetto a quella del nodo Y.
Differenza di Tensione Tra un Nodo Qualsiasi e Massa
Si consideri un nodo qualsiasi X. La differenza di tensione fra tale nodo e massa si indica con:
VX = *VX - *VGnd
(2)
Cioè VX indica la differenza tra la tensione assoluta del nodo X e quella del nodo scelto come
massa. Indica cioè quanto la tensione sul nodo X è maggiore rispetto a quella del nodo di massa.
Definizione di Bipolo
Dicesi Bipolo un qualunque componente elettronico munito di due morsetti.
Definizione di Tripolo
Dicesi Tripolo un qualunque componente elettronico munito di tre morsetti.
Definizione di Quadripolo
Dicesi Quadripolo un qualunque componente elettronico munito di quattro morsetti.
Nomi dei Morsetti
Generatore di Tensione
Si indica con il segno ‘+’ il morsetto connesso al tratto più lungo e con il segno ‘-‘ l’altro
morsetto.
In particolare per il Generatore di Tensione di fig.2 i due morsetti si chiamano rispettivamente:
G+ e G-.
Figura 2
Resistenze, Condensatori e Induttanze
Si indica con il segno ‘+’ il morsetto dal quale entra la corrente e con il segno ‘-‘ l’altro
morsetto ed i morsetti si chiameranno rispettivamente:
Per una Resistenza: R+, R Per un Condensatore: C+, C Per un’Induttanza: L+, L-
Figura 3
Altri Nomi di un Nodo
Un Nodo può essere indicato:
Con il proprio nome.
Con quello dei morsetti che lo costituiscono.
Con Gnd, se è utilizzato come massa.
Differenza di Tensione ai Capi di un Bipolo
La Differenza di Tensione ai Capi di un Bipolo si indica nel modo seguente:
VBip = *VBip+ - *VBipEssa indica cioè la differenza di tensione tra il morsetto ‘+’ ed il morsetto ‘-‘.
Ad esempio:
Per il Generatore di Tensione di fig.2: VG = VG+ - VG Per la Resistenza di fig.3: VR = VR+ - VR-
(3)
