Università degli Studi di Pavia Facoltà di ngegneria Corso di Corso di Teoria dei Circuiti Regime stazionario
(Regime continuo, in corrente continua, c.c.) v(t) = ; i(t) = ; p(t) = P Grandezze e relazioni sono algebriche BPOLO N REGME STAZONARO Bipolo = convertitore di potenza P e in P ne Ad un valore di P=P e il bipolo fa corrispondere un solo valore di P ne e viceversa
BPOLO N REGME STAZONARO Ad un valore di o ( bipolo in base ) (bipolo in base ) (grandezza d ingresso) il bipolo fa corrispondere uno ed un solo valore di (grandezza d uscita) o e quindi di P e e quindi di P ne
BPOLO N REGME STAZONARO l bipolo stabilisce un legame univoco tra e (fissata una convenzione). Tale legame -espresso in forma analitica = (), = () - espresso in forma grafica lineare = 0 : punto di funzionamento a vuoto = 0 : punto di funzionamento in corto circuito (cto cto) equazione (legge di Ohm) non lineare caratteristica elettrica (, ) : punto di funzionamento
BPOLO N REGME STAZONARO bipoli si classificano in base alle caratteristiche (equazioni di Ohm): - bipolo passivo se la caratteristica si svolge nel e quadrante - bipolo lineare o normale se la caratteristica è rettilinea - bipolo ideale se l equazione di Ohm è descritta da un solo parametro
TP D BPOLO N REGME STAZONARO (convenzione utilizzatori) nterruttore ideale aperto (isolatore ideale) nterruttore ideale chiuso (conduttore ideale) = 0 = 0
TP D BPOLO N REGME STAZONARO (convenzione utilizzatori) Resistore ideale Diodo ideale R = resistenza G = conduttanza < 0, = 0 = 0, > 0 = R (Ohm, 1827) = G
TP D BPOLO N REGME STAZONARO (convenzione utilizzatori) Resistore ideale R > 0, R passivo R < 0, R attivo G = 1 / R R = resistenza, [Ω] = [] / [A] G = conduttanza, [S] = [Ω -1 ]
TP D RESSTORE a resistenza fissa (R aumenta con la temperatura) a polvere di carbone a film metallico miscela di polvere di C e isolante scarsa precisione bassa potenza (ad es. 500 mw) basso costo elica di film metallico su ceramica buona precisione alto costo
TP D RESSTORE a filo a circuito integrato Al SiO2 Al n filo di Cu buona precisione alta potenza p due contatti di Al poggiano su un sottile strato conduttore di Si drogato ( R da pochi Ω a 20 kω )
TP D RESSTORE a resistenza variabile (reostato o potenziometro) a polvere di C o a filo
TP D BPOLO N REGME STAZONARO (convenzione utilizzatori) Generatore ideale indipendente di Generatore ideale indipendente di c - c c = v es. Pila = - c es. Transistore
TP D BPOLO N REGME STAZONARO (convenzione utilizzatori) Generatore reale normale di v v v Generatore reale normale di c G - c = v R = - c G
#1 TP D GENERATORE D COSTANTE Pile o batterie (energia elettrica da energia chimica) Zn-C (biossido di manganese) cloruro di ammonio: economiche C Zn Zn-C (biossido di manganese) idrossido di potassio: alcaline, durevoli = 1.5
Diapositiva 14 #1 nventata da G.Leclanché nel 1868, la pila zinco-carbone è tuttora in commercio ed è largamente usata. L'elettrodo negativo è formato da una capsula di zinco al cui interno si trova un'asticciola di carbone (elettrodo positivo) immersa in una massa di carbone e biossido di manganese impregnata con una soluzione acquosa di cloruro di ammonio (elettrolito). ########; 22/09/2009
TP D GENERATORE D COSTANTE Macchine (energia elettrica da energia meccanica) Campo magnetico elevata
TP D GENERATORE D COSTANTE Alimentatori (energia elettrica da energia elettrica) ~ raddrizzatore elettronico
TP D BPOLO N REGME STAZONARO (convenzione utilizzatori) Nullatore Noratore = 0, = 0 amplificatore operazionale ideale, qualsiasi
L PÙ GENERCO BPOLO LNEARE (convenzione utilizzatori) in base corrente E -A R A = E R ( - A ) casi particolari: = E = R = E R
L PÙ GENERCO BPOLO LNEARE (convenzione utilizzatori) in base tensione E -E G A = A G ( - E ) casi particolari: = A = G = A G
GENERATOR DPENDENT (O COMANDAT) Sono doppi bipoli (sistema con 2 coppie di morsetti) Si suppongono ideali e lineari Generatore di comandato da 2 = α 1 1 1 2 2 α = funzione di trasferimento (adimensionale)
GENERATOR DPENDENT (O COMANDAT) Generatore di comandato da 1 1 2 2 2 =R m 1 R m = resistenza mutua
GENERATOR DPENDENT (O COMANDAT) Generatore di comandato da 2 2 = G m 1 1 1 2 G m = conduttanza mutua
GENERATOR DPENDENT (O COMANDAT) Generatore di comandato da 1 2 2 = β 1 1 2 β = funzione di trasferimento (adimensionale)
BLANCO ENERGETCO P t Bipolo: convertitore di potenza Pne ~ ~ ~ ~ P e (convenzione degli utilizzatori) bilancio: P e = P ne P t
BLANCO ENERGETCO Si definiscono 2 tipi di bipoli: bipoli tipo serie o inoperosi a vuoto se = 0, P e = P ne = P t = 0 bipoli tipo parallelo o inoperosi in cto cto se = 0, P e = P ne = P t = 0
UTLZZATORE LNEARE PASSO Trasforma P e in P t bilancio: P e = P t con P e = Si trova sperimentalmente (Joule, 1840-48) Q t = R 2 Δt (J) P t = Q t / Δt = R 2 = R 2 da cui = R R = Resistenza (energetica) R > 0 ma anche P t = G 2 da cui = G
UTLZZATORE LNEARE ATTO Bipolo di tipo serie Trasforma P e in P ne e P t bilancio: P e = P ne P t con P e = e P t = R 2 Affinchè P ne sia = 0, se = 0 deve essere un fattore di P ne P ne = E forza elettromotrice () tensione impressa = E R 2 = E R
UTLZZATORE LNEARE ATTO Bipolo di tipo parallelo Trasforma P e in P ne e P t bilancio: P e = P ne P t con P e = e P t = G 2 Affinchè P ne sia = 0, se = 0 deve essere un fattore di P ne P ne = A corrente impressa = A G 2 = A G