CIRCUITI ELETTRICI
Riccardo Scannaliato 4H 2015/16
Le grandezze fondamentali nei circuiti elettrici sono:
• La corrente elettrica: la quantità di carica che
attraversa una sezione S di conduttore in un
secondo.
Unità di misura ampére A =
• Il voltaggio: la differenza di potenziale ai capi di
un conduttore (caduta di tensione) o ai capi di un
generatore (foeza elettromotrice f.e.m).
Si misura in volt V
INTENSITA’ DI CORRENTE
I=
∆
∆
L’intensità di corrente si misura con l’amperometro, che può essere:
analogico
digitale
L’amperometro misura la quantità di carica che attraversa la sezione S in
un secondo
TIPI DI CORRENTE
La corrente può essere continua o alternata
• Si dice continua quando la sua intensità non cambia nel tempo
∆ = ∆
Corrente
tempo
•
Si dice alternata quando è caratterizzata da un alternarsi di
pulsazioni positive e negative
Gli alimentatori sono apparecchi elettronici in grado di raddrizzare la linea
di corrente trasformandola da sinusoidale a continua
I DIVERSI TIPI DI CIRCUITI
I circuiti possono essere di due tipi:
• In serie quando due o più componenti sono collegati in modo da
formare un percorso unico per la corrente elettrica che li attraversa
le lampadine sono attraversate
tutte dalla stessa corrente
• In parallelo quando i componenti sono collegati ad una coppia di
conduttori in modo che la tensione
tensio elettrica sia applicata a tutti
quanti allo stesso modo.
Gli utilizzatori sono sottoposti alla stessa∆
stessa
Inoltre gli utilizzatori sono paralleli l'uno all'altro e svolgono funzione indipendente:
se uno non funziona gli altri funzionano.
LA PRIMA LEGGE DI OHM
La prima legge di ohm esprime il rapporto di proporzionalità diretta tra la
differenza di potenziale elettrico applicata ai capi di un conduttoree
l'intensità della corrente elettrica che lo attraversa. La costante di
proporzionalità è detta resistenza R
I=
∆
Unità di misura R= e si misura in ohmΩ
A parità di tensione applicata, maggiore è il valore della resistenza di un
conduttore minore è la corrente che lo attraversa
I RESISTORI
Il resistore,, è un tipo di componente elettrico destinato a fornire una
specifica resistenza elettrica al passaggio della corrente
Il resistore, se lineare, risponde alla prima legge di Ohm; i resistori non
lineari sono essenziali
ziali nei circuiti,
circuiti per esempio, degli oscillatori
illatori elettronici
.
La sua equazione caratteristica si desume dalla legge di Ohm ed è:
oppure:
dove G corrisponde alla conduttanza. Queste due formule si scelgono a
seconda che si consideri come parametro la resistenza o la conduttanza.
COLLEGAMENTO DEI RESISTORI
Più resistori possono essere colleganti secondo due modalità:
modalità
• Collegamento in
n serie quando sono attraversati dalla stessa
corrente
Tale tipo di collegamento è richiesto quando si vogliono ottenere tensioni inferiori a
quella di alimentazione del circuito.
circuito
Per calcolare la resistenza totale(o resistenza equivalente)basta sommare
tutti i valori delle resistenze in serie.
Req=R1 + R2 + R3+ ……
• Collegamento in parallelo quando i rispettivi morsetti sono
collegati l'uno con l'altro in modo che la tensione applicata sia la
stessa.
Il collegamento in parallelo è il più utilizzato, infatti in una comune abitazione tutte
le apparecchiature elettriche sono collegate in parallelo.
Per calcolare la resistenza equivalente)si applica la seguente formula:
= + + ……
LE LEGGI DI KIRCHHOFF
• Si dicono nodi del circuito i punti in cui si congiungono fra loro tre o più fili.
•
Si dicono rami di un circuito le porzioni di circuito comprese fra due nodi
• Una maglia è un percorso chiuso ad anello all'interno di un circuito.
LA PRIMA LEGGE DI KIRCHHOFF (legge dei nodi)
La prima legge di Kirchhoff afferma
affe
che in un nodo la somma algebrica delle
intensità di correnti entranti è uguale alla somma di quelle uscenti
Per convenzione le correnti entranti sono positive e quelle uscenti sono negative
,l’equazione in questo modo diventa I1 + I2 - I3 - I4 = 0
LA SECONDA LEGGE DI KIRCHHOFF (legge delle maglie)
La seconda legge di kirchhoff afferma che la somma algebrica delle differenze di potenziale di una
maglia è uguale a 0
1. Per prima cosa bisogna decidere un verso a scelta di percorrenza della maglia: per esempio
il verso orario indicato in figura
2. Si sceglie dunque un punto d’inizio da cui partire per poter calcolare in senso orario le
tensioni nei vari punti del circuito fino a ritornare al punto d’inizio
3. si scrive dunque un'equazione in cui si considerano come positive (segno +) tutte le
tensioni che si incontrano con la punta nello stesso verso della percorrenza e come
negative (segno -)) tutte le tensioni che si incontrano con la punta della freccia rivolte in
senso opposto rispetto al verso di percorrenza della maglia;
4. Infine si eguaglia tutto a 0
ESEMPIO:
Prendiamo ad esempio il nodo A; È possibile anche prendere in considerazione il nodo B. In un
circuito a più maglie c'è
'è bisogno di un numero d'equazioni ai nodi pari a N-1
N 1 nodi. Se ad esempio i
nodi sono due il numero di equazioni sufficiente sarà 1, per 10 nodi 9 equazioni, per 5 nodi 4
equazioni e cosi via...
Per risolvere il circuito bisogna mettere in sistema l'equazioni
l'equazioni ricavate precedentemente:
