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CIRCUITO RL CARICA E SCARICA

Posted on Author JoJolkree Posted in Multimedia


    Contents
  1. Circuito RL
  2. CIRCUITI ELETTRICI: RL, RC, RLC
  3. Re: Circuito RL
  4. Transitorio di carica e scarica di un induttore

Circuiti RL - Un elemento circuitale con una induttanza concentrata L viene carica e scarica dei circuiti RC, ha le dimensioni di un tempo e. Un circuito RL è un circuito elettrico del primo ordine basato su una resistenza e sulla presenza Crea un libro · Scarica come PDF · Versione stampabile. e. R i. -. -. = ε. Circuito RL serie: chiusura. RL. L. /. = τ. La costante di tempo induttiva H/Ω = s. L. Rt. L e dt di. L . Carica del Condensatore: circuito RC. Transitorio di un circuito RL alimentato a tensione costante. 1 magnetica associata alla corrente che è in variazione, di poter variare; infatti un fenomeno transitorio vale allora circa 5·L/R, cioè il fenomeno di carica si può considerare.

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Nell' istante in cui la V necessaria a sostenere la I rientra nel range della sorgente reale, inizia a calare. Si chiama circuito RL in evoluzione libera il circuito mostrato in figura composto da una resistenza e da un induttore percorso da corrente. A gradino come quella già incontrata nello studio dei circuiti RC : fig.

Tanto più che si parlava di un circuito RL. Evoluzione libera significa che il circuito non ha sorgenti esterne di tensione o di corrente, e questi funziona con corrente alternata. Salita e regime di scarica la risposta della corrente nell' induttore ad una tensione a gradino in discesa.

Nell' istante in cui la V necessaria a sostenere la I rientra nel range della sorgente reale, inizia a calare. Si chiama circuito RL in evoluzione libera il circuito mostrato in figura composto da una resistenza e da un induttore percorso da corrente. A gradino come quella già incontrata nello studio dei circuiti RC : fig. Tanto più che si parlava di un circuito RL.

Naturalmente è importante poter misurare l'intensità di una corrente elettrica, cioè il numero di cariche elettriche quantità di elettricità che nell'unità di tempo in un secondo passano attraverso la sezione di un conduttore. L'unità di misura dell'intensità di corrente è l'ampere A. Un ampere è uguale a 6,25 x 10 18 elettroni al secondo. Come si è appreso, in una pila elettrica vi è un accumulo di elettroni in corrispondenza di uno dei due poli.

Viceversa l'altro polo che non ha accumulato elettroni, è descritto come una zona di basso potenziale -. La differenza di potenziale fra i due elettrodi si chiama voltaggio o tensione. Il voltaggio è una misura dell'energia disponibile per muovere le cariche di un circuito: il voltaggio si misura in volt V. L'unità di misura della resistenza è l'ohm.

Parecchi sono i fattori che influenzano la resistenza di un conduttore:. L'acqua scorre con maggiore difficoltà attraverso un tubo lungo che attraverso un tubo corto;. Non tutti i conduttori trasportano la stessa quantità di corrente elettrica. Per esempio, un filo collegato a una stufa elettrica trasporta maggior quantità di corrente di uno collegato a una lampadina. L'intensità della corrente e la resistenza sono due grandezze inversamente proporzionali.

Di quanto è maggiore l'una, di tanto l'altra è minore e viceversa. La relazione tra voltaggio tensione , intensità di corrente e resistenza si esprime con la legge di Ohm secondo la quale: ad una tensione maggiore corrisponde un'intensità di corrente maggiore; ad una resistenza maggiore corrisponde una intensità di corrente minore.

Questa legge è molto importante poiché consente di determinare una delle tre grandezze, quando sono note le altre due. Se indichiamo con V la tensione, con I l'intensità e con R la resistenza, si ha la formula. Da essa si possono ricavare le altre due formule:.

I principali generatori di corrente elettrica sono: le pile, gli accumulatori, le dinamo e gli alterrnatori. Pile e accumulatori sono generatori chimici: producono energia elettrica, a partire da quella chimica, in base a un processo simile a quello dell' elettrolisi.

Circuito RL

Le pile sono utilizzate per far funzionare radioline, giradischi, registratori, orologi elettrici, cineprese e, in generale, tutti gli apparecchi portatili, che funzionano indipendentemente dall'allacciamento alla rete elettrica, e che non richiedono tensioni troppo elevate. Negli accumulatori a piombo alcune lastre di piombo, alternate a lastre di biossido di piombo, sono immerse in acido solforico diluito con acqua distillata.

Nella fase di scarica l'accumulatore eroga energia elettrica ottenuta dalla trasformazione di energia chimica: le lastre di piombo liberano elettroni che sono acquisiti dalle lastre di biossido. In questo processo l'acido solforico si combina con il biossido di piombo dando solfato di piombo; quando tutto l'acido solforico si è trasformato, l'accumulatore smette di funzionare; si deve allora procedere alla sua carica, fornendo energia elettrica alle piastre il processo chimico allora s'inverte.

Nella pila, due elettrodi di metallo diverso sono immersi in una soluzione elettrolitica; l'anodo è costituito da un metallo che tende a sovraccaricarsi di elettroni mentre il catodo è l'elettrodo che tende a perdere elettroni; lo spostamento di elettroni dal catodo all'anodo genera la corrente elettrica.

Nelle pile in uso si è sostituita la soluzione corrosiva e difficilmente trasportabile con una sostanza gelatinosa resa compatta. Le pile in uso sono costituite da un catodo di carbone, posto al centro dell'impasto gelatinoso, circondato da un involucro di zinco che funziona da anodo; il tutto è rivestito da un involucro isolante e protettivo da cui escono solo le piastrine per il collegamento. Con il tempo l'anodo di zinco si ossida diventando inutilizzabile: ecco perché le pile sono generatori limitati nel tempo devono essere sostituite di frequente.

CIRCUITI ELETTRICI: RL, RC, RLC

Sono attualmente in commercio anche pile pile al cadmio-nichel che funzionano come accumulatori di piccole dimensioni, perché possono essere ricaricate. L'energia elettrica si trasforma in altra forma di energia: luminosa nelle lampadine , termica nelle stufe , sonora negli stereo.

Non tutti i dispositivi elettrici usano la medesima quantità di energia. Supponiamo di voler riscaldare una stanza usando l'energia elettrica: allo scopo userai una stufa elettrica che emette una maggiore quantità di calore di un asciugacapelli e che consumerà anche più corrente dell'asciugacapelli funzionando per lo stesso periodo di tempo. Quanta più corrente usa un apparecchio elettrico, tanto maggiore è l'energia elettrica che consuma. La quantità di energia elettrica consumata nell'unità di tempo secondo si chiama potenza elettrica.

La potenza della stufa elettrica è maggiore di quella dell'asciugacapelli poiché la stufa utilizza una quantità maggiore di energia elettrica al secondo rispetto all' asciugacapelli. La potenza si misura in watt W. La potenza è il lavoro che si compie in rapporto al tempo che si impiega a compierlo; poiché il lavoro è energia, possiamo considerare la potenza come l'energia trasformata nell'unità di tempo.

Più alto è il numero di watt, più intensa è la luce emessa dalla lampadina e maggiore è l'energia che consuma.

Un'unità di potenza superiore al watt è il kilowatt kW. Un kilowatt è un'unità di potenza uguale a watt, ossia joule al secondo. Conduttori e isolanti U na lampadina è collegata con fili di rame in un circuito aperto. Se si chiude il circuito con oggetti diversi si osserva che la lampadina si accende solo nel caso di determinati oggetti. La tensione di alimentazione T re lampadine identiche sono collegate rispettivamente a tre pile da 4,5 V, 3 V e 1,5 V.

L'intensità luminosa prodotta dalle tre lampadine è corrispondentemente decrescente. L'additività delle tensioni di alimentazione U na lampadina viene collegata alla pila da 4,5 V e un'altra identica ad un sistema di tre pile da 1,5 V in serie: si osserva che la luminosità delle lampadine è uguale.

L'alimentazione in parallelo S i collega una pila da 4,5 V a tre lampadine identiche in parallelo. Accanto, un'unica lampadina viene collegata con una pila da 4,5 V.

Tutte le lampadine hanno la stessa luminosità. Lampadine in serie S i alimentano tre lampadine uguali collegate in serie con una pila da 4,5 V. La luminosità delle lampadine è la stessa e appare circa un terzo di quella di un'unica lampadina collegata con una pila da 4,5 V. Alimentazione in parallelo per lampadine in serie D ue lampadine in serie vengono alimentate con una pila da 4,5 V e successivamente con due pile da 4,5 V in parallelo.

La luminosità di ciascuna lampadina è in ogni caso uguale a quella di una singola lampadina alimentata con una pila da 4,5 V.

Il reostato U n lungo filo conduttore avvolto su un cartoncino costituisce l'elemento resistivo reostato di un circuito costituito da una lampadina e una pila da 4,5 V. Prelevando con un cursore una lunghezza decrescente di tale filo conduttore si osserva l'accensione della lampadina con intensità crescente. Il deviatore I l circuito costituisce il più semplice esempio di deviatore. Elementi elettrici lineari. Come abbiamo già detto, un circuito si compone di vari elementi. Tra questi vi sono gli elementi cosiddetti lineari, che si definiscono tali in quanto le loro caratteristiche sono costanti, cioè indipendenti dalla tensione o dalla corrente che gli applichiamo.

Gli elementi elettrici lineari si dividono in elementi attivi, cioè in grado di fornire energia, ed elementi passivi. Vediamo allora quali sono le caratteristiche di questi elementi dandone una breve descrizione più avanti vedremo meglio e in dettaglio i vari componenti :. Senza tornare sull'argomento, già trattato nel capitolo 1, ricordiamo semplicemente che la resistenza si misura in ohm, che il suo inverso è la conduttanza, e che, poichè il passaggio di corrente provoca una dissipazione termica per effetto joule, la potenza dissipata è:.

La capacità C è il rapporto tra la carica Q immagazzinata e la tensione V tra le due armature. La corrente I che fluisce a causa di una variazione della tensione tra le armature è pari a:. La tensione ai capi di una induttanza L è proporzionale alla variazione della corrente I secondo la relazione. L'unità di misura dell'induttanza è l'henry H. Elementi in serie, elementi in parallelo. Quando degli elementi sono posti in serie è possibile calcolarne il valore totale, che definiamo valore equivalente, secondo le seguenti regole:.

Anche in questo caso è possibile calcolarne il valore equivalente in base alle seguenti regole:. E' un modo molto comune indicare il parallelo tra due elementi, in modo simbolico, con due slash tra gli elementi considerati. Per esempio:. Vari tipi di segnale. Con il termine segnale intendiamo generalmente indicare tensioni o correnti che seguono una certa evoluzione temporale, e che riscontriamo nei circuiti elettrici che esaminiamo.

Definiamo poi con il termine forma d'onda l'insieme dei valori istantanei assunti da un segnale. Esistono vari tipi di segnali, ma comunque tutti riconducibili a due principali categorie: i segnali periodici e i segnali aperiodici o non periodici. Nel primo caso siamo di fronte a un segnale che si ripete in modo ciclico, ad intervalli di tempo che chiamiamo perido e indichiamo con T, e che seguono una determinata legge matematica che ne determina l'andamento.

Il numero di periodi che si ripetono nell'unità di tempo definisce la frequenza f del segnale, ovvero. Per descrivere le caratteristiche dei segnali periodici si ricorre alla definizione di alcuni parametri.

La frequenza appena citata è uno di questi, ma vi sono anche per esempio l'ampiezza massima dell'escursione del segnale, chiamata ampiezza picco-picco A pp , il valore efficace, definito come il valore che dovrebbe essere applicato ad una resistenza pura per produrre lo stesso effetto termico, il valore medio, ecc Questi parametri sono importanti perchè ci consentono di studiare in modo matematico il comportamento dei circuiti in presenza di tali segnali.

Esaminiamo ora i segnali che più comunemente vengono usati. Il valore efficace U di un segnale sinusoidale vale.

In figura è riportato l'andamento tipico di un segnale sinusoidale. Interessante spiegazione del secondo principio di Kirchhoff inclusa una buona verifica dell'apprendimento. Un semplice circuito con due generatori e due resistenze consentirà di comprendere il secondo principio di Kirchhoff applicato ad una maglia. I principi di Kirchhoff Learning Object.

Learning object sui principi di Kirchhooff, ma per chi ha fretta. L'applet consente di visualizzare la corrente d'uscita al variare della corrente d'ingresso e delle due resistenze che formano il partitore. Tramite una semplice rete viene descritto il partitore di corrente corredato di esercizi: buon lavoro! Partitore di tensione Applet. L'applet consente di visualizzare la tensione d'uscita al variare della tensione d'ingresso e delle due resistenze che formano il partitore.

Interpretazione geometrica del partitore di tensione Applet. Thevenin: teorema e simulazione Applet. Interessante la simulazione oltre alla descrizione del principio del teorema di Thevenin.

Comprendere Thevenin Learning Object.

Re: Circuito RL

Apprendere Thevenin Learning Object. Il circuito equivalente di Thevenin Applet. Nyack- Colorado USA. E' particolare l'applet che consente di cambiare il valore della resistenza di carico e visualizzare i valori di tensioni e correnti nel circuito. Il principio di sovrapposizione Learning Object.

Interessante spiegazione del principio di sovrapposizione degli effetti applicato ad una circuito composto da due maglie con un generatore di tensione ed uno di corrente. Norton: teorema e simulazione Applet. Interessante la simulazione oltre alla descrizione del principio del teorema di Norton.

Comprendere Norton Learning Object. Thevenin e Norton Learning Object. Il teorema di Norton Learning Object. La teoria e l'applicazione: ecco il teorema espresso in modo esauriente.

Il circuito equivalente di Norton Applet. Un condensatore naturale Applet. Calcola la capacità Applet. Il condensatore Applet. Condensatore piano Applet. L'applet consente di inserire una carica positiva e negativa tra le due armature di un condensatore e visualizzare le linee di forza del campo elettrico.

Condensatori in serie ed in parallelo Applet. Con questa applet è possibile selezionare differenti configurazioni di condensatori in serie ed in parallelo e calcolare la capacità equivalente.

Questa applet mostra il comportamento transitorio che si verifica durante la carica e la scarica di un condensatore in un circuito a corrente continua. La camera fotografica Learning Object. L'applicazione rende merito all'ideatore.

Poche domande di valutazione sulla capacità dei condensatori. Corrente indotta Applet. Semplice applet che dimostra come possa essere indotta una corrente dallo spostamento di un avvolgimento immerso in un campo magnetico costante. Induttore Applet. La corrente in un induttore al variare della resistenza di un circuito RL serie: elementare l'osservazione. La costante di tempo in un circuito RL Applet. Ottimo il modo con il quale si riesce a comprendere il concetto di costante di tempo in un circuito RL.

Circuito RL Applet. Scelto il valore dell'induttanza, l'applet consente di prendere visione del transitorio che si verifica alla chiusura dell'interruttore nel circuito composto dalla resistenza e dall'induttanza collegate in serie.

Scelto il valore dell'induttanza e della resistenza, l'applet consente di prendere visione del transitorio che si verifica alla chiusura dell'interruttore con il processo di carica e di scarica dell'induttanza.

Poche domande di valutazione sull'induttanza e sugli induttori. Le reti elettriche Learning Object. Ecco una rivisitazione sulle resistenze, sulla legge di ohm e sui componenti, prima di passare all'argomento successivo.

Caratteristiche di un'onda periodica Applet. Due importanti caratteristiche di un'onda sinusoidale: periodo , al quale è associata la lunghezza d'onda e quindi la frequenza e ampiezza. La funzione sinusoidale Applet.

Segnale sinusoidale Applet. Fourier: costruire le onde Applet. Sommando seni e coseni si potranno ottenere tutte le forme d'onda possibili. Interessante applet che con la componente continua, 10 armoniche cosinusoidali e 10 componenti sinusoidali consente di manipolare la somma di tutte le componenti per simulare lo sviluppo in serie di Fourier.

La potenza istantanea, attiva e reattiva Applet. Builder the circuit Learning Object. Con la possibilità di utilizzare tutti i componenti passivi si possono analizzare moltissimi aspetti di un circuito composto da una semplice maglia. Resistenza Applet. L'applet che nel sito ha la durata più breve , ma non male!

Per una resistenza , corrente e tensione sono rappresentate in modo vettoriale e nel tempo. Capacità Applet. Per un condensatore , corrente e tensione sono rappresentate in modo vettoriale e nel tempo. Circuito con un condensatore collegato ad un generatore sinusoidale. Induttanza Applet. Per una induttanza , corrente e tensione sono rappresentate in modo vettoriale e nel tempo.

Circuito con una induttanza collegata ad un generatore sinusoidale. L'impedenza nel piano complesso Applet. Costruzione di un circuito Applet. Circuito resistivo, capacitivo, induttivo Applet. L'applet fa vedere lo sfasamento tra corrente e tensione quando un segnale sinusoidale è applicato ad un circuito puramente resistivo, capacito ed induttivo. Circuito con capacità e resistenza in serie collegate ad un generatore sinusoidale. Circuito RC parallelo Applet.

Transitorio di carica e scarica di un induttore

Circuito capacità e resistenza in parallelo collegate ad un generatore sinusoidale. Circuito RL serie Applet. Circuito con induttanza e resistenza in serie collegate ad un generatore sinusoidale. Circuito RL parallelo Applet. Circuito con induttanza, capacità e resistenza in serie collegate ad un generatore sinusoidale.

Interessante l'applet che consente di intervenire sui parametri circuitali RLC e sulla pulsazione del generatore. Quanto di più professionale possa offrire il mercato sul circuito RLC serie in regime sinusoidale!

Quanto di più professionale possa offrire il mercato sul circuito RLC parallelo in regime sinusoidale! La potenza Applet. Ci voleva qualcosa che facesse vedere la potenza istantanea dissipata in un condensatore, in un induttore ed in una resistenza.

Potenza in alternata Applet. Il calcolo della potenza attiva in un circuito RLC serie: teoria e simulazione. Circuito LC Applet. Il circuito LC senza perdite provoca una corrente sinusoidale paragonabile alla posizione della molla che si muove sul piano senza attrito. Circuito LC parallelo Learning Object. Dalla continua all'alternata si fa vedere il comportamento di un circuito LC parallelo. Circuito risonante RLC Applet. Circuito RLC serie Excel. Circuito RLC serie Applet.

Una volta che il condensatore è carico chiudere S2 per valutare, tramite il grafico della carica in funzione del tempo , gli effetti della resistenza, dell'induttanza e della capacità sul fenomeno oscillatorio. La regola della mano destra Applet. Interazione magnetica fra correnti elettriche Applet. Si verifichi la forza fra due fili percorsi da corrente, potendo variare l'intensità delle due correnti. Magnete e bussola Applet. Muovi bussola e magnete per verifica le linee di forza del campo magnetico, e non solo Magnete ed elettromagnete Applet.

Ecco l' elettromagnete con la possibilità di scegliere una pila o un generatore in alternata. Trasformatore Applet. La forza di Lorentz Applet. La forza di Lorentz : la forza esercitata su un conduttore percorso da corrente Il laboratorio di Faraday Applet. Per apprendere la legge di Faraday si fa uso di un magnete e di una bobina.

Generatore di Forza Elettromotrice Applet. Questa applet simula un generatore di forza elettromotrice, consentendo di selezionare tra g eneratore in alternata e generatore in continua. Amplificatore Operazionale in configurazione invertente Applet.

L'applet consente di visualizzare la tensione d'uscita al variare della tensione d'ingresso e delle due resistenze. L'amplificatore operazionale ed applicazioni Learning Object. Sommatore attivo Learning Object. Circuiti base Applet. L'applet fornisce la possibilità di cambiare i valori della tensione di ingresso, delle resistenze e della capacità per le configurazioni dell'A.

Amplificatore operazionale in configurazione non invertente Learning Object. Descrizione della funzione dell'A. Derivatore e integratore Learning Object. Descrizione delle funzioni di integrazione e derivazione realizzate con l'uso dell'AO con semplici "question" per valutare la comprensione di tali funzioni.

Tool di progetto. Ecco un tool di progettazione professionale. Filtri passivi Applet. Per differenti tipologie di un quadripolo è possibile scegliere i componenti passivi ed osservare il grafico del guadagno e della fase. Filtro passa-basso Applet. Filtro passa-alto Applet. Filtri passivi Excel. Integratore RC Applet. Derivatore RC Applet. Circuito del secondo ordine Applet. Interessante l'applet che consente di visualizzare i grafici di ampiezza e fase in funzione della frequenza al variare della resistenza, della capacità e dell'induttanza.

Semiconduttori Applet. Dope the semiconductor to create a diode. Teoria sul diodo a giunzione. Livelli energetici. Giunzione PN. Teoria sulla giunzione PN. Il diodo a giunzione. Introduzione ai semiconduttori, diodi e transistor Learning Object. Introduzione al diodo Applet.

Ecco un semplice modo per costruire la curva caratteristica di un diodo a giunzione e di un LED. Viene fatto comprendere il principio di funzionamento del diodo PN variando la tensione diretta ed inversa.

Il diodo zener Applet. I transistor Learning Object. Interessante introduzione ai transistor Introduzione ai transistor Learning Object. Ecco l' introduzione al transistor ed al suo uso per introdurre il concetto di amplificazione. Progetto amplificatore Excel. Elementare la simulazione presentata da Paul Falstad per dimostrare il flusso delle correnti nel transistor NPN in funzioni di alcuni parametri di input. Elementare la simulazione presentata da Paul Falstad per dimostrare il flusso delle correnti nel transistor PNP in funzioni di alcuni parametri di input.

Transistor Applet. Notevole il modo con il quale viene reso comprensibile l'amplificatore con il BJT in configurazione ad emettitore comune.

La costruzione del transistor Applet. JFET Applet.

Viene fatto comprendere il principio di funzionamento del JFET. Introduzione Learning Object. Molto guidata ed efficace la modalità con la quale si fa uso di un multimetro digitale per la misura di tensioni, correnti e resistenze.

Misure di Tensione Learning Object. Misure di Corrente Learning Object. Misure di Resistenza Learning Object. Misura di resistenza Learning Object. Molto semplice ed altrettanto efficace la misura della resistenza e la modalità di tarare lo strumento con semplici "question" finali.


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