Circuiti elettrici in corrente continua

Circuiti elettrici in corrente continua è per il liceo, per l’università trovi qui lo stesso argomento, però vi consiglio di darci comunque uno sguardo.

 

Un circuito è costituito da:

1. Uno o più generatori elettrici che forniscono l’energia necessaria per far circolare la corrente
2. Uno o più componenti circuitali (utilizzatori)
3. I conduttori che servono a collegare componenti e generatori

 

I componenti vengono distinti in ohmici e non ohmici.

I componenti ohmici sono quelli il cui comportamento è descritto dalla legge di Ohm. Questi sono caratterizzati da un ben definito valore di resistenza (per una determinata temperatura).

 

Vi ricordate la legge di Ohm ?

E’ una legge lineare, è del tipo y = m x , quindi è rappresentata da una retta.

 

I componenti non ohmici sono quelli che non seguono questa legge. Per loro, la caratteristica tensione corrente non è una retta.

In questa parte studiamo circuiti elettrici in corrente continua e con componenti ohmici.

 

Questo è il più semplice circuito che possiamo disegnare. E’ composto da una batteria di d.d.p. V, un interruttore T e una resistenza R.

La batteria mantiene la d.d.p. V costante ai suoi capi in modo da far circolare una corrente continua nel circuito (ovviamente quando chiudiamo l’interruttore T).

 

 

Per mantenere la stessa d.d.p. ai suoi morsetti la batteria deve compiere un lavoro, e questo a scapito della sua energia interna, ad esempio energia chimica.

 

Quando chiudiamo l’interruttore T circola corrente nel circuito. Il verso della corrente viene disegnato dal + verso il -. Sappiamo che in realtà non è così. Il verso reale è quello opposto.

 

 

 

La corrente è formata da elettroni che vanno verso il polo positivo +, essi sono cariche negative. Quando un elettrone arriva sul polo positivo +, viene portato su quello negativo dalla batteria. Essa compie un lavoro per fare questo spostamento. Questo lavoro lo ritroviamo come energia potenziale elettrica dell’elettrone che così è pronto per un altro giro nel circuito.

Durante ogni giro l’elettrone perde parte della sua energia, lo abbiamo visto quando abbiamo studiato l’effetto Joule.

Una caratteristica del generatore è la forza elettromotrice indicata con f.e.m , è la d.d.p. tra i suoi morsetti a circuito aperto. Quando chiudiamo il circuito la d.d.p. i suoi capi si abbassa. Questo succede perché ogni generatore ha una sua resistenza interna.

 

Questo è un generatore ideale, la f.e.m. f è uguale alla tensione ai suoi capi

 

 

Generatore reale, presenta la resistenza interna r. La f.e.m. non è uguale alla tensione ai suoi morsetti quando inserito in un circuito.

 

 

Prima di iniziare lo studio dei circuiti dobbiamo sapere un po’ di nomenclatura.

 

 Questo circuito è formato da un generatore e tre resistenze. In esso sono presenti nodi e maglie.

 

I due punti C hanno la stessa lettera perché sono allo stesso potenziale, tra di loro non c’è niente, tranne un pezzo di filo molto corto.

 

 

Definizione di maglia

E’ una parte del circuito che possiamo percorrere partendo da un punto e tornando in esso. In pratica è un circuito chiuso. Il percorso ABCA (passando per R₂ )  è un maglia, anche BCB, anche ABCA passando per R₃ . Il nostro circuito ha tre maglie.

Definizione di nodo

Un nodo è un punto del circuito dove la corrente può dividersi, o ricomporsi. Sono i cerchietti rossi nel circuito. Nel nodo B la corrente I₁ si divide nelle due correnti I₂ e I₃ . Nel nodo C le due correnti I₂ e I₃  si sommano a formare la I₁.

In un nodo la corrente può essere entrante o uscente, nel nodo C I₂ e I₃ sono entranti e la I₁ uscente. Il circuito ha due nodi B e C.

Definizione di ramo

E’ una parte di circuito compreso tra due nodi.

 

Prossima lezione Studio dei circuiti elettrici serie e parallelo 

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