ETT: circuiti elettrici
Dato che ci sono due tipi di cariche elettriche di segno opposto spesso si crea disorientamento quando si devono studiare i circuiti con le regole dell'elettrotecnica.
L'errore principale che si commette riguarda la scelta della direzione della corrente nei vari rami del circuito: è sbagliato preoccuparsi dei reali portatori di carica presenti nel materiale.
Lo studio dei circuiti si basa su regole dell'elettrotecnica fondate su rigorose impostazioni convenzionali le quali prevedono che le correnti elettriche siano dovute al movimento di cariche positive.
Nello studio dei circuitii a corrente alternata si opera allo stesso modo senza preoccuparsi dell'inversione periodica della corrente, ci mancherebbe solo più questo fastidio.
Quali cariche elettriche si muovono per generare la corrente elettrica?
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Generatori elettrici in parallelo.
Una trattazione semplificata si trova qui.
Per completezza vengono illustrati di seguito i risultati ricavati con l'applicazione dei teoremi di Thévenin e di Norton.
Nella pratica è importante il caso dei generatori di tensione in parallelo.
Generatori ideali di corrente in parallelo
Due o più generatori ideali di corrente in parallelo si possono studiare in quanto equivalgono ad un generatore ideale di corrente che genera una corrente I0 pari alla somma delle singole correnti generate:
I0 = I01 + I02 + I03 + ....
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{jcomments on}Generatori elettrici in serie.
Per completezza vengono illustrati di seguito i risultati ricavati con l'applicazione dei teoremi di Thévenin e di Norton.
Taluni casi hanno valore puramente teorico.
Il caso pratico più frequente si ha quando si connettono in serie più pile o accumulatori per disporre di una tensione continua maggiore.
Una trattazione semplificata si trova qui.
Generatori ideali di tensione in serie
Due o più generatori ideali di tensione in serie si possono studiare in quanto equivalgono ad un generatore ideale di tensione equivalente che produce una forza elettromotrice Eeq pari alla somma delle singole forze elettromotrici:
Eeq = E1 + E2 + E3 + ....
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Resistenze in parallelo.
Nello schema sono presentate due resistenze collegate in parallelo.
Una trattazione più generale si trova nell'articolo "Collegamenti in serie e parallelo".
Il parallelo può riguardare molte resistenze contemporanamente, in tal caso sono tutte collegate fra gli stessi due punti A e B.
Una descrizione "facilitata" si trova a questo link.
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Resistenze in serie.
Nello schema sono presentate due resistenze collegate in serie.
Una trattazione più generale si trova nell'articolo "Collegamenti in serie e parallelo".
Il collegamento in serie è caratterizzato dall'avere il punto B in comune alle due resistenze.
Una descrizione "facilitata" si trova a questo link.
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Apparecchi elettrici
collegamenti in serie ed in parallelo.
Il circuito elementare
rappresentato in figura è la soluzione minima per utilizzare l'energia elettrica:
- un generatore,
- un utilizzatore,
- un circuito (più precisamente "una maglia").
Domanda: un circuito può comprendere più linee e/o più generatori e/o più utilizzatori?
Si possono collegare molti utilizzatori allo stesso generatore? Come vanno collegati e quali proprietà si desumono dal collegamento?
Ci possono essere situazioni in cui ci sono molti generatori? Come vanno collegati e quali effetti producono sul funzionamento del circuito?
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Un interruttore serve ad aprire e chiudere una parte di circuito elettrico, quella sul cui ramo è presente l'interruttore. Interrompendo la continuità elettrica del ramo che lo comprende la corrente è nulla ... e le tensioni?
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Un generatore elettrico fornisce energia elettrica al circuito e ne è parte essenziale (per un trattazione preliminare semplificata ed una panoramica vedi qui).
Il generatore negli schemi elettrici (nota1).
Solitamente si distingue tra
generatori di tensione e
generatori di corrente
a loro volta distinti fra generatori ideali e reali.
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Circuiti elettrici
Un circuito elettrico è costituito da una successione di elementi di conduttore, che si toccano uno con l'altro, chiusi ad anello. Per una illustrazione elementare v edi anche qui.
Collegati in questo modo, le cariche elettriche positive (vedi note 2 e 3) escono dal polo positivo del generatore, passano nel filo elettrico di collegamento, entrano quindi nel polo positivo dell'utilizzatore, escono dal polo negativo dell'utilizzatore, passano nell'altro filo di collegamento ed arrivano fino al polo negativo del generatore completando così l'intero percorso: è il circuito chiuso.
Se solo un pezzo dell'anello si interrompe, non circola più corrente: è il circuito aperto.
Dato che la circolazione di corrente prevede consumo di energia: la corrente elettrica circola grazie all’energia fornita da un generatore altrimenti non c'è corrente elettrica1.
Se il polo positivo del generatore è direttamente collegato al suo polo negativo, saltando l'utilizzatore, si ha il corto circuito.
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