parte ii - circuiti elettrici ed elementi ideali - Fisica

12. Generatori indipendenti ideali
I generatori indipendenti sono i bipoli che permettono di intervenire dall'esterno su un
circuito elettrico. Sono elementi attivi, che non dissipano nè accumulano energia, ma la scambiano
in modo reversibile e senza vincoli con un sistema fisico esterno (che non è rappresentato nel
circuito). Una pila, per esempio, scambia energia in modo, idealmente, reversibile fra il circuito
elettrico e un sistema elettrochimico.
Il generatore indipendente ideale di tensione è descritto dall'equazione costitutiva:
(21) v(t) = vo(t) per i(t) arbitraria
Esso impone dunque ai suoi terminali la tensione vo(t), con legge prestabilita,
indipendentemente dalla corrente che lo attraversa, e quindi dal circuito a cui esso è collegato.
Dipende invece dal circuito il valore e il segno della potenza che esso fornisce, che possono essere
qualsiasi. Se vo(t) = 0, l'elemento è disattivato e degenera in un cortocircuito 11 . Il generatore
indipendente ideale di tensione costituisce un buon modello di molti generatori elettrici reali (pile,
accumulatori, dinamo, alternatori, ecc.).
Simboli grafici dei generatori indipendenti ideali. La convenzione
dei segni usata di solito è opposta a quella coordinata, in modo
che il prodotto v(t) i(t) rappresenti la potenza erogata da questi
elementi.
Il generatore indipendente ideale di corrente è descritto dall'equazione costitutiva:
(22) i(t) = io(t) per v(t) arbitraria
Esso è dunque attraversato dalla corrente io(t), con legge prestabilita, indipendentemente dalla
tensione ai suoi morsetti, e quindi dal circuito a cui esso collegato. Dipende, invece, dal circuito
esterno il valore e il segno della potenza che esso fornisce, che possono essere qualsiasi. Se io(t) = 0,
l'elemento è disattivato e degenera in un circuito aperto 11 . Il generatore indipendente ideale di
corrente costituisce un modello di vari circuiti contenenti elementi attivi reali.
Le definizioni degli elementi ideali date sopra conducono a varie incongruenze. Per
esempio: quale tensione si stabilisce ai terminali di due generatori di tensione disposti in parallelo?
11 Si può, in alternativa, considerare il cortocircuito come un particolare generatore di tensione caratterizzato da vo(t) = 0
e, allo stesso modo, considerare il circuito aperto come un particolare generatore di corrente caratterizzato da io(t) = 0.
Questi elementi sono, però, evidentemente passivi.
G. V. Pallottino – Aprile 2011 Appunti di Elettronica - Parte II pag. 19
Università di Roma Sapienza - Dipartimento di Fisica