Elettrotecnica - Principi e applicazioni Giorgio Rizzoni

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1 Giorgio izzoni

2 conenzione degli utilizzatori Quali componenti assorbono potenza e quali la generano? i a LKC per il nodo a: i 5 A Per la LKT: V D V E V D V V A V C V E V B V A V A fornisce energia B fornisce energia C assorbe energia D assorbe energia E assorbe energia V A 5 6 W V B 5 5 W V C 5 5 W V D W V E W Totale potenza erogata 75 W Totale potenza assorbita 75 W Giorgio izzoni

3 Partitore di tensione La tensione ai capi di ciascun resistore di un circuito serie è direttamente proporzionale al rapporto tra la sua resistenza e la resistenza totale del circuito serie. Per due elementi in serie: i i i/ eq / eq / eq

4 Partitore di tensione Calcolare la tensione dati: Ω 6 Ω 8 Ω V V oluzione: V /( ) V V /( ).5 V V /( ).75 V i V / ( ) 5 ma P i i 56 mw P i i 94 mw P i i 5 mw P V i 75 mw Giorgio izzoni

5 Partitore di corrente La corrente in ciascuno di una molteplicità di resistori posti in parallelo è direttamente proporzionale al rapporto tra la sua conduttanza e quella equialente del circuito parallelo. Per due elementi in parallelo: i G i G i/g eq i i G /G eq i ig /G eq

6 Partitore di corrente Determinare la corrente i Dati: Ω Ω Ω I 4 A oluzione: G / G. G.5 G.5 i I G /(G G G ).65 A i I G /(G G G ).77 A i I G /(G G G ).8 A P i i.78 W P i i 8.9 W P i i.89 W P I 4.6 W i i i 6.5 V Giorgio izzoni

7 ponte di Wheatstone Troare il alore di X quando ab a b Troare il alore della tensione ab in funzione dei parametri passii del circuito e della tensione di alimentazione Giorgio izzoni

8 e ab ab a b per la regola del partitore di tensione ale: X X ( ) ( ) X X egolando almeno una delle resistenze, oppure (normalmente ) e riducendo a zero la tensione ab a b, è possibile ricaare il alore di X in base ai alori assunti da, ed, indipendentemente dal alore della tensione di alimentazione.

9 ad bd X X ab ad bd X X e il ponte ha una buona sensibilità in tensione è possibile risalire ad una ariazione di X in base alla ariazione della tensione di squilibrio del ponte ab.

10 ensore di posizione angolare i uole calibrare un sensore resistio,, indicatore della posizione angolare di una alola a farfalla di autoeicolo. Il sensore è realizzato mediante un resistore ariabile toroidale con il cursore solidale all asse asse di rotazione della alola. Geometria della lama della alola a farfalla Il resistore è inserito in un circuito alimentato con un generatore di tensione V B. In serie al circuito è posto un resitore di limitazione. La ariabile di controllo è la tensione misurata ai capi della resistenza di partizione del resistore. L escursione angolare del piano della farfalla è di 88 (alola chiusa, alola aperta 9 ). Giorgio izzoni

11 esistenza complessia kω kω Tensione di alimentazione V B 5 V Tensione di uscita V dal 5% al 95% di V B Corrente assorbita I ma Estensione angolare del cursore max Costante di calibrazione k pot.44 [ /kω] θ k pot Giorgio izzoni

12 Tensione del V V B θ k pot sensore V θ k pot [ V] ; [ in kω] θ.4 k pot V Giorgio izzoni

13 Valola chiusa V.47 Tensione del sensore k pot.67 V Valola aperta V.47 Tensione del sensore 9 k pot.7 V e si posiziona il potenziometro in modo tale che a corrisponda : Valola chiusa Tensione del sensore V V Valola aperta Tensione del sensore V k pot.95 V Giorgio izzoni

14 esercizio estensimetro resistio strain gauge I misuratori resistii di deformazione sono dispositii incolati alla superficie dell oggetto da osserato. Hanno una resistenza ariabile in funzione della deformazione superficiale dell oggetto cui sono incolati. Possono misurare deformazioni, stress, forza, coppia e pressione. La resistenza ohmica di un conduttore aumenta con il suo allungamento e/o con la sua strizione: L/σA e il conduttore iene teso si allunga, la sezione diminuisce e la resistenza aumenta, se iene compresso si accorcia, la sezione aumenta e la resistenza diminuisce. Il fattore di calibrazione GF (Gauge( Factor) ) definisce il rapporto tra le ariazioni relatie di resistenza e lunghezza: Giorgio izzoni GF / L/L

15 Poiché la deformazione è proprio ε L/L ne consegue che: GFε Doe è la resistenza del misuratore in assenza di deformazione. Gli estensimetri a lamina hanno solitamente un GF e possono misurare deformazioni dello.4-.5%..5%. Giorgio izzoni

16 Per misurare la forza applicata ad una trae a sbalzo si utilizzano quattro estensimetri di cui due incolati alla superficie superiore e due a quella inferiore: tutti ad una distanza L dal punto di applicazione della forza. La deformazione della trae determina l aumento l di resistenza elettrica delle lamine superiori e la diminuzione di quelle inferiori: 4 Giorgio izzoni

17 Giorgio izzoni elasticità Y modulo di con Y wh 6LF : ε sbalzo a una trae Per kf F Y h w L GF 6 GF Y h w F L 6 GF ε GF ε GF a b b a b a i i i i