Lezione 9 - Elettrotecnica
Lezione 9 - Elettrotecnica
Lezione 9 - Elettrotecnica
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Luciano De Menna:<br />
13/10/2003<br />
I<br />
0<br />
V<br />
<strong>Lezione</strong> 9<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 1<br />
Generatore di corrente<br />
e resistore in parallelo<br />
R<br />
I<br />
I R<br />
I R<br />
V<br />
I = I 0 - I R ;<br />
I = I 0 - V/R.<br />
I I<br />
Introduzione ai circuiti 0 aa 2003/2004 slide n. 3<br />
Generatore reale<br />
idealizzato<br />
I<br />
+<br />
E<br />
R<br />
V<br />
V<br />
E<br />
V R<br />
I cc<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 5<br />
I<br />
V = E - RI;<br />
Generatore di tensione<br />
e resistore in serie<br />
I<br />
+<br />
E<br />
R<br />
V<br />
V<br />
E<br />
V<br />
E<br />
V R<br />
I cc<br />
V = E - RI;<br />
V = E - V R.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 2<br />
Generatore reale<br />
idealizzato<br />
I<br />
+<br />
E<br />
R<br />
V<br />
V R<br />
I cc<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 4<br />
I<br />
I<br />
V = E - RI;<br />
Classificazione dei bipoli:<br />
Bipoli lineari e bipoli normali.<br />
• Bipoli lineari;<br />
• Bipoli normali.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 6
Classificazione dei bipoli:<br />
Bipoli attivi e bipoli passivi.<br />
II<br />
V<br />
III IV<br />
I<br />
I<br />
Bipoli passivi<br />
• Convenzione<br />
dell’utilizzatore.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 7<br />
Classificazione dei bipoli:<br />
Bipoli attivi e bipoli passivi.<br />
II<br />
V<br />
III IV<br />
I<br />
I<br />
Bipoli attivi<br />
• Convenzione del<br />
generatore.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 9<br />
Classificazione dei bipoli:<br />
Bipoli lineari e non lineari<br />
I<br />
V<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 11<br />
Diodo idealizzato.<br />
V<br />
I<br />
Classificazione dei bipoli:<br />
Bipoli attivi e bipoli passivi.<br />
II<br />
V<br />
III IV<br />
I<br />
I<br />
Bipoli passivi<br />
• Convenzione del<br />
generatore.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 8<br />
Classificazione dei bipoli:<br />
Bipoli lineari e non lineari<br />
I<br />
V<br />
I<br />
Diodo reale.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 10<br />
Altri bipoli non lineari<br />
V<br />
Diodo tunnel.<br />
V<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 12<br />
I
+<br />
E<br />
I<br />
I<br />
Altri bipoli non lineari<br />
V<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 13<br />
Il diodo tunnel è un<br />
bipolo controllato in<br />
tensione.<br />
Altri bipoli non lineari<br />
V<br />
V<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 15<br />
Il diodo a gas è un<br />
bipolo controllato in<br />
corrente.<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
I<br />
R<br />
0<br />
R<br />
V<br />
V<br />
V = E - R 0 I;<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 17<br />
I<br />
I<br />
+<br />
E<br />
+<br />
E<br />
V<br />
E<br />
I<br />
Altri bipoli non lineari<br />
V<br />
Diodo a gas.<br />
V<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 14<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
I<br />
R<br />
0<br />
R<br />
V<br />
V = E - R 0 I;<br />
V = RI.<br />
I =E / (R + R 0 )<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 16<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
I<br />
R<br />
0<br />
R<br />
V<br />
I cc<br />
V = E - R 0 I;<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 18<br />
I<br />
I
+<br />
E<br />
V<br />
E<br />
+<br />
E<br />
V<br />
E<br />
+<br />
E<br />
V<br />
E<br />
V<br />
V<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
I<br />
R<br />
0<br />
R<br />
V<br />
I cc<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 19<br />
I<br />
I cc<br />
I<br />
V = E - R 0 I;<br />
V = RI.<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
I<br />
R<br />
0<br />
R<br />
V<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 21<br />
I<br />
V = E - R 0 I;<br />
V = RI.<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
I<br />
R<br />
0<br />
R<br />
I<br />
V<br />
I cc<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 23<br />
I<br />
V = E - R 0 I;<br />
V = RI.<br />
+<br />
E<br />
V<br />
E<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
I<br />
R<br />
0<br />
R<br />
V<br />
I cc<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 20<br />
I<br />
V = E - R 0 I;<br />
V = RI.<br />
Soluzione di un circuito<br />
elementare di una sola maglia.<br />
+<br />
E<br />
+<br />
E<br />
V<br />
E<br />
V<br />
I<br />
R<br />
0<br />
R<br />
V<br />
V = E - R 0 I;<br />
V = RI.<br />
E<br />
I = .<br />
(R + R0 )<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 22<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
R 0<br />
I<br />
I<br />
I cc<br />
V<br />
V = E - R 0 I;<br />
V = f(I);<br />
E - R 0 I = f(I).<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 24<br />
I
+<br />
E<br />
V<br />
E<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
R 0<br />
I<br />
V<br />
V = E - R 0 I;<br />
V = f(I);<br />
E - R 0 I = f(I).<br />
I cc<br />
I<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 25<br />
Circuito o rete elettrica<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 27<br />
Circuito: le maglie<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 29<br />
Maglie<br />
+<br />
E<br />
V<br />
E<br />
Soluzione grafica di un<br />
circuito elementare.<br />
R 0<br />
I<br />
V<br />
V = E - R 0 I;<br />
V = f(I);<br />
E - R 0 I = f(I).<br />
I cc<br />
I<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 26<br />
Circuito: i nodi<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 28<br />
Riepilogo della <strong>Lezione</strong> 9<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 30<br />
Nodi<br />
• Generatore con resistenza in serie o in<br />
parallelo<br />
• Il generatore reale idealizzato;<br />
• Classificazione dei bipoli;<br />
• Soluzione grafica di un circuito elementare;<br />
• Circuiti o reti elettriche.
Fine della<br />
<strong>Lezione</strong> 9<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 31<br />
Circuito o rete elettrica<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 33<br />
Circuito: le maglie<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 35<br />
Maglie<br />
Luciano De Menna:<br />
13/10/2003<br />
<strong>Lezione</strong>10<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 32<br />
Circuito: i nodi<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 34<br />
Leggi di Kirchhoff<br />
• G.R.Kirchhoff<br />
(1824 - 1887)<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 36<br />
Nodi
V 2<br />
Prima legge di Kirchhoff o legge di<br />
Kirchhoff per le correnti (L.K.C.).<br />
• In ogni nodo la<br />
somma algebrica<br />
delle correnti<br />
I2 I1<br />
entranti o uscenti da<br />
I un nodo è<br />
4<br />
I3 identicamente nulla.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 37<br />
Seconda legge di Kirchhoff o legge<br />
di Kirchhoff per le tensioni (L.K.T).<br />
• In ogni maglia la somma delle<br />
V 1<br />
V 3<br />
tensioni di lato, prese con il<br />
proprio segno o con il segno<br />
opposto, a seconda che il loro<br />
verso coincida o non con un<br />
verso di orientazione della<br />
maglia in precedenza prescelto,<br />
è identicamente nulla.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 39<br />
Seconda legge di Kirchhoff:<br />
i potenziali<br />
• In ogni maglia la somma delle<br />
V 1<br />
A B<br />
V 2<br />
C<br />
V 3<br />
tensioni di lato, prese con il<br />
proprio segno o con il segno<br />
opposto, a seconda che il loro<br />
verso coincida o non con un<br />
verso di orientazione della<br />
maglia in precedenza prescelto,<br />
è identicamente nulla.<br />
- (V B - V A ) + (V C - V A ) + (V B - V C ) = 0.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 41<br />
V 2<br />
I 3<br />
Prima legge di Kirchhoff<br />
I 2 I1<br />
I 4<br />
• In ogni nodo la<br />
somma algebrica<br />
delle correnti<br />
entranti o uscenti da<br />
un nodo è<br />
identicamente nulla.<br />
I1 + I2 + I3 - I4 = 0.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 38<br />
Seconda legge di Kirchhoff.<br />
V 1<br />
V 3<br />
• In ogni maglia la somma delle<br />
tensioni di lato, prese con il<br />
proprio segno o con il segno<br />
opposto, a seconda che il loro<br />
verso coincida o non con un<br />
verso di orientazione della<br />
maglia in precedenza prescelto,<br />
è identicamente nulla.<br />
- V 1 + V 2 + V 3 = 0.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 40<br />
Grafo di una rete<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 42<br />
N nodi<br />
l lati
1<br />
A<br />
A<br />
Grafo orientato di una rete<br />
B 2 C<br />
B<br />
4<br />
3<br />
9<br />
C<br />
D<br />
D<br />
8<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 43<br />
Grafo orientato<br />
5<br />
7<br />
6<br />
E<br />
F<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 45<br />
E<br />
F<br />
10<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 47<br />
N nodi<br />
l lati<br />
N = 6<br />
l = 10<br />
Un<br />
altro<br />
albero.<br />
• Un insieme di rami che unisce tra loro tutti i nodi<br />
della rete senza formare maglie chiuse.<br />
A<br />
A<br />
Grafo orientato: nodi e lati<br />
B C<br />
B C<br />
D<br />
D<br />
E<br />
F<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 44<br />
E<br />
F<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 46<br />
N = 6<br />
l lati<br />
Albero<br />
di una<br />
rete<br />
• Un insieme di rami che unisce tra loro tutti i nodi<br />
della rete senza formare maglie chiuse.<br />
A<br />
B C<br />
D<br />
• Il complemento del prescelto albero dei<br />
rami della rete.<br />
E<br />
F<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 48<br />
Coalbero<br />
di un<br />
albero.
1<br />
B 2 C<br />
A<br />
4<br />
3<br />
9<br />
8<br />
D<br />
5<br />
7<br />
6<br />
E<br />
F<br />
A D<br />
10<br />
N-1 equazioni indipendenti ai nodi<br />
1<br />
1<br />
B 2 C<br />
A<br />
4<br />
3<br />
9<br />
8<br />
D<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 49<br />
Equazioni indipendenti alle maglie<br />
B 2 C<br />
A<br />
4<br />
3<br />
9<br />
8<br />
D<br />
5<br />
5<br />
7<br />
E<br />
F<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 51<br />
7<br />
6<br />
6<br />
E<br />
F<br />
10<br />
10<br />
Aggiungendo il ramo 2<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 53<br />
1<br />
B 2 C<br />
A<br />
4<br />
3<br />
9<br />
8<br />
D<br />
5<br />
7<br />
6<br />
E<br />
F<br />
10<br />
A) I 1 + I 4 + I 9 = 0;<br />
D) I 3 - I 4 + I 8 + I 7 = 0.<br />
N-1 equazioni indipendenti ai nodi<br />
1<br />
1<br />
B 2 C<br />
A<br />
4<br />
3<br />
9<br />
8<br />
D<br />
B 2 C<br />
A<br />
4<br />
3<br />
9<br />
5<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 50<br />
7<br />
6<br />
E<br />
F<br />
10<br />
Aggiungendo il ramo 1<br />
8<br />
D<br />
5<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 52<br />
7<br />
6<br />
E<br />
F<br />
10<br />
Aggiungendo il ramo 5<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 54
1<br />
1<br />
B 2 C<br />
A<br />
4<br />
3<br />
9<br />
8<br />
D<br />
B 2 C<br />
A<br />
4<br />
3<br />
9<br />
5<br />
7<br />
6<br />
E<br />
F<br />
10<br />
Aggiungendo il ramo 6<br />
8<br />
D<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 55<br />
5<br />
7<br />
6<br />
Ä - (N-1) equazioni.<br />
E<br />
F<br />
10<br />
Equazioni indipendenti alle maglie<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 57<br />
Riepilogo della <strong>Lezione</strong> 10<br />
•I circuiti elettrici;<br />
• Nodi e maglie;<br />
• Le leggi di Kirchhoff;<br />
• Il grafo di una rete;<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 59<br />
1<br />
B 2 C<br />
A<br />
4<br />
3<br />
9<br />
8<br />
D<br />
5<br />
7<br />
6<br />
E<br />
F<br />
10<br />
Aggiungendo il ramo 9<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 56<br />
N-1 equazioni indipendenti ai nodi;<br />
Ä - (N-1) equazioni indipendenti alle<br />
maglie;<br />
Ä caratteristiche dei bipoli;<br />
Per un totale di 2 Ä equazioni;<br />
2 Ä incognite correnti e tensioni nei<br />
rami.<br />
Equazioni indipendenti<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 58<br />
Riepilogo della <strong>Lezione</strong> 10<br />
• Albero e coalbero di una rete;<br />
• Equazioni indipendenti ai nodi ed alle<br />
maglie;<br />
• Equazioni nelle incognite tensioni e<br />
correnti di lato.<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 60
Fine della<br />
<strong>Lezione</strong> 10<br />
Introduzione ai circuiti aa 2003/2004 slide n. 61