Le armature dei condensatori visti finora sono separate da uno spazio vuoto o da uno strato...
Una carica q, quando si trova in un campo elettrico, è sottoposta alla forza F = q*K; se la...
Ogni bipolo inserito in una rete elettrica é sottoposto ad una tensione V ed é percorso dalla...
Raramente un circuito magnetico è omogeneo come quello visto al paragrafo precedente; molto...
Fig 2.6 - Schiera di N conduttori paralleli
Fig. 2.1 - Potenza in sistema polifase. In un sistema trifase la potenza istantanea assorbita...
Fig 3.10 - Transitorio con condensatore inizialmente carico alla tensione V0
Si è visto al paragrafo precedente che una corrente è circondata da un campo magnetico; una...
Riprendendo l'argomento dell'articolo Diagramma tensione-corrente , diamo ora del bipolo una...
Fig 4.14 - Metodo grafico per ricavare la caratteristica di un circuito magnetico composto da...
Published in Elettrotecnica
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Fig 3.10 - Autoinduttanza
Un circuito chiuso percorso da corrente genera un campo magnetico; variazioni di corrente producono variazioni di flusso che possono indurre tensioni in altri circuiti, ma soprattutto inducono tensione nel circuito stesso. Supponiamo che il circuito di fig. 3.10, di resistenza trascurabile, percorso dalla corrente I, generi il flusso Φ concatenato con se stesso. Se il circuito è costituito da una bobina di N spire il flusso concatenato sarà, come al solito,
Fig 3.9 - Mutua induttanza
Negli articoli precedenti sono state considerate variazioni di flusso concatenato dovute a variazioni della geometria della spira, oppure a movimenti relativi fra bobine e campi magnetici. È tuttavia possibile variare il flusso concatenato con una bobina senza alcun movimento: basti pensare al flusso prodotto da una corrente, il quale varia ogni volta che il valore della corrente viene modificato.
Leggi tutto: Tensione indotta in una bobina senza movimento meccanico - Mutua...
Fig 3.6 - Tensione indotta in una spira rigida in movimento.
Consideriamo la spira rigida, avente lati di lunghezza a e b, area S = a*b, di fig. 3.6. Essa è perpendicolare all’induzione uniforme B, presente nella parte sinistra dello spazio considerato, mentre nella parte destra l’induzione è nulla.
Leggi tutto: Tensione indotta in una spira rigida di movimento
un procedimento semplice, molto più a mettersi in pratica che a spiegarsi. rigoroso e privo di errori, che vi aiuterà a calcolare i circuiti accordati calibrati per voi.
Esporrò il metodo per i casi più comuni; in base a questi, i più intraprendenti potranno calcolare anche circuiti qui non esposti.
Fig 1.1 - Derivata in un punto come coefficiente angolare della tangente nel punto A.
In fig. 1.1 è rappresentata una generica funzione del tempo y(t). In numerosi fenomeni fisici, come quelli relativi ai circuiti induttivi e capacitivi, non interessa tanto la funzione in sé, quanto piuttosto la sua rapidità di variazione nel tempo.
Fig 3.5 - Tensione indotta, come derivata del flusso rispetto al tempo
Per specificare la potenza di uscita degli amplificatori esistono, nella letteratura tecnica e soprattutto in quella commerciale, diversi modi, alcuni più significativi, altri meno, altri privi di ogni significato. Cerchiamo di comprendere il significato (se c'è!) delle specifiche più diffuse.
Potrà essere capitato, almeno qualche volta, di consultare un listino commerciale in cui vengono presentati vari tipi di altoparlanti e di accorgersi che il costruttore preferisce indicare il peso del cestello anziché quello del magnete. Questo dato non deve trarre in inganno il principiante, pensando che il costruttore, presentando un peso superiore, voglia impressionare gli acquirenti. Infatti, un altoparlante di grande classe, equipaggiato con un cestello di una certa mole, viene a costare molto di più di un altoparlante nel quale il magnete permanente non è racchiuso in un contenitore vero e proprio. Con ciò si vuol dire che l’insieme degli elementi che racchiudono il magnete, viene a costare di più del magnete stesso. Per giustificare questa asserzione occorre esaminare attentamente la struttura di un altoparlante.
Fig 3.3 - Variazione di flusso dovuta al movimento di un conduttore
Leggi tutto: Calcolo della tensione indotta come variazione di flusso
Fig 3.1 - Flusso attraverso una superficie
Consideriamo un campo magnetico uniforme, avente induzione B costante. Isoliamo‘ una superficie di area S, perpendicolare a B, come la superficie a) di fig. 3.1. Il prodotto B*S definisce una nuova grandezza, detta flusso magnetico (simbolo Φ).
Fig 2.11 - Coppia in una spira percorsa da corrente
Leggi tutto: Coppia in una spira immersa in un campo magnetico
Si è visto al paragrafo precedente che una corrente è circondata da un campo magnetico; una seconda corrente immersa in tale campo è sottoposta ad una forza meccanica (ci siamo serviti proprio di questo fenomeno per misurare B in ogni punto). Possiamo quindi affermare che due conduttori di lunghezza l, affacciati alla distanza d, percorsi da corrente si scambiano una forza meccanica. Le formule viste finora sono sufficienti per il calcolo di tale forza.
Fig 2.7 - Solenoide percorso da corrente
Fig 2.6 - Schiera di N conduttori paralleli
Fig 2.3 - Campo prodotto da due conduttori percorsi da corrente nello stesso senso
Leggi tutto: Campo generato dalla presenza contemporanea di più conduttori
Nel capitolo precedente abbiamo visto come, in presenza di un campo magnetico, sono osservabili azioni ben precise sulle correnti elettriche e sui conduttori in moto; abbiamo utilizzato proprio queste azioni per definire il vettore B e la relativa unità di misura (tesla), ma non abbiamo ancora trattato il modo di generare il campo magnetico stesso. Questo studio sarà l’oggetto dei presenti articoli.
Classificazione dei resistori fissi
In base alla potenza dissipabile, tutti i resistori fissi possono essere classificati secondo le seguenti tre categorie:
Leggi tutto: Classificazione dei resistori Fissi - Resistori a Composizione
Un elettrone libero nel vuoto, che viaggia alla velocità v, entra in un campo magnetico uniforme avente induzione B perpendicolare alla direzione del moto, come in fig. 1.7. Come è noto, l’elettrone possiede una carica e = 1,602*1O-19 C; un elettrone in moto, che percorre un minuscolo tratto di lunghezza l nel tempo t, equivale ad una corrente
Dal punto di vista costruttivo un resistere è costituito dai seguenti elementi:
Quando in un conduttore scorre una corrente alternata, la distribuzione della corrente non è uniforme sulla sezione trasversale del conduttore stesso. La densità di corrente è maggiore alla superficie esterna (pelle) e diminuisce verso l’interno del conduttore (effetto pelle).
L’analisi dimostra che quando le dimensioni della sezione del conduttore sono molto più grandi dello spessore effettivo della «pelle» di corrente, la densità di corrente J varia esponenzialmente diminuendo dalla superficie verso l’interno secondo la relazione: J (x)=J0e-x/δ, in cui J0 è la densità di corrente alla superficie, x la distanza dalla superficie e δ una profondità, chiamata profondità di penetrazione o spessore di penetrazione, alla quale la densità di corrente diventa uguale a J0/e.
La profondità di penetrazione dipende dal materiale che costituisce il conduttore e dalla frequenza della corrente, e è data dalla relazione:
dove ρ è la resistività del conduttore, f la frequenza e μ è la permeabilità magnetica assoluta del conduttore. Per un conduttore di rame si ha: δ =6,64√ f cm, con f in Hz. A 60 Hz δ è circa 0,86 cm, mentre a 1 MHz è soltanto 0,0066 cm
Fig 1
In fig. 1 sono rappresentati tre andamenti della distribuzione della corrente in un conduttore a sezione circolare in corrispondenza di tre diverse frequenze.
Se la frequenza è molto elevata, la densità di corrente nell’interno del conduttore ha valori talmente piccoli che il conduttore equivale, ai fini della resistenza elettrica, ad un conduttore cilindrico cavo il cui spessore si assume uguale a δ. Pertanto, la resistenza R che il conduttore presenta alla corrente alternata è quella corrispondente ad un conduttore con sezione a corona circolare con raggio esterno a e raggio interno (a-δ). Supponendo di considerare costante la densità di corrente entro lo spessore δ, si ha:
in cui I è la lunghezza del conduttore. La resistenza in corrente continua Rdc è: Rdc=ρl / πa2. Il rapporto Rac/Rdc è, pertanto:
Fig 2
Tale rapporto è rappresentato in fig. 2 in funzione di a / δ. Si osserva che per a / δ > 2 il rapporto Rac/Rdc aumenta praticamente linearmente con a / δ secondo la relazione:
Se due o più conduttori sono vicini fra loro e percorsi da corrente alternata della stessa frequenza, il campo magnetico generato da un conduttore perturbala distribuzione di corrente negli altri e il fenomeno è chiamato effetto di prossimità (proximity eflect). La corrente tende a concentrarsi in corrispondenza delle superfici dei conduttori che si affacciano una coll’altra. A causa dell’effetto di prossimità il rapporto Rac/Rdc risulta più elevato rispetto al valore che avrebbe in presenza del solo effetto pelle.
Per ridurre le conseguenze dell’effetto pelle, l’espressione del rapporto Rac/Rdc mostra che conviene realizzare la sezione desiderata del conduttore disponendo più conduttori in parallelo tra loro isolati e collegati alle estremità, di diametro così piccolo che per ciascuno di essi si possa ritenere il rapporto Rac/Rdc molto prossimo all’unità. I conduttori vengono avvolti fra loro in modo che si presentino alternativamente una volta all’esterno e una volta all’interno del filo che viene in tal modo a costituirsi, al fine di ridurre l’effetto di prossimità; Il conduttore così ottenuto prende il nome di filo litz (litzendraht) e viene usato fino a frequenze intorno a 1 MHz, dove la profondità di penetrazione diventa circa uguale al raggio di un singolo trefolo del filo. Per frequenze maggiori il filo litz non risulta più conveniente.
Generalità
Gli elementi di circuito che presentano fra i loro terminali una resistenza elettrica costante nominalmente, cioè quando si trascurano le inevitabili variazioni dovute alle condizioni di lavoro e ambientali, sono comunemente denominati resistori fissi. Per un conduttore di lunghezza l, sezione trasversale costante di area A, avente una resistività p (ohm-metro), la resistenza elettrica R è:
Fig 1.4 - Tensione indotta in un conduttore mobile immerso in un campo magnetico
Consideriamo la disposizione sperimentale di fig. 1.4 a), dove il conduttore mobile di lunghezza l è percorso dalla corrente I ed è immerso in un campo magnetico uniforme B perpendicolare al foglio e di verso entrante (simboleggiato dai segni + + + che rappresentano i vettori entranti perpendicolarmente nel foglio).