Nel circuito di figura con R1=1Ω R2=2Ω ed R3=3Ω calcola la resistenza vista fra i morsetti AB col tasto T nelle tre posizioni 1,2 e 3. .

Presentazione sul tema: "Nel circuito di figura con R1=1Ω R2=2Ω ed R3=3Ω calcola la resistenza vista fra i morsetti AB col tasto T nelle tre posizioni 1,2 e 3. ."— Transcript della presentazione:

1 Nel circuito di figura con R1=1Ω R2=2Ω ed R3=3Ω calcola la resistenza vista fra i morsetti AB col tasto T nelle tre posizioni 1,2 e 3. .

2 E=16V R1=3kΩ R2=22kΩ VAO=? oppure

3 Cosa c’è di sbagliato nel video che segue?

4 Come misurare la corrente e la differenza di potenziale in un circuito reale?

5 Amperometri e Voltmetri
Amperometri  bassa resistenza interna – collegati in serie Voltmetri  Alta resistenza interna – collegati in parallelo

6 Carica del condensatore
Corrente e ddp alle armature sono funzioni del tempo: i = i(t), V = V(t) Una volta chiuso l’interruttore T, le cariche vengono accumulate sul condensatore (inizialmente scarico), compiendo un lavoro. Fino a quando c’è un accumulo di cariche vi è un passaggio di corrente nel circuito, ma anche la formazione di una ddp contraria a quella del generatore. Quando le cariche si sono accumulate tutte sul condesatore e si è stabilita una ddp uguale e contraria a quella del generatore, non passerà più corrente nel ramo del condensatore CARICA Carica: inizio: i(0) = V0/R, VC(0)=0 passaggio di corrente accumulo carica/energia aumento ddp alle armature fine: i(t) = 0, VC(t) = V0

7 Scarica del condensatore
La situazione di partenza è quella di un condesatore carico e quindi con una ddp definite ai capi delle armature. Quando viene chiuso il circuito, le cariche saranno quindi libere di muoversi e di abbassare la ddp del condensatore. Quando tutte le cariche accumulate si saranno mosse verso il capo del circuito a potenziale minore e, di conseguenza annullando la ddp iniziale, non ci sarà più ddp nel circuito e di conseguenza, passaggio di cariche SCARICA Scarica: inizio: i(t) = V0/R, VC(0)=V0 passaggio di corrente rilascio carica/energia diminuzione ddp alle armature fine: i(t) = 0, VC(t) = 0

8 Carica di un condensatore
II legge di Kirchhoff valori istantanei a t = 0  q = 0 corrente iniziale per t = tempo di carica di C  i = 0 carica massima

9 Tensione massima del condesatore

10 diminuzione di q sul condensatore
scarica a t = 0  V = Q/C e i = 0 per t = t’ diminuzione di q sul condensatore

11 Corrente e tensione nel circuito RC
CARICA SCARICA

12 t = RC = costante di tempo
Costante di tempo RC i(t) e V(t) sono funzioni esponenziali del tempo: crescono o decrescono sempre secondo la legge i(t), V(t)  e-t/RC RC ha le dimensioni di un tempo t = RC = costante di tempo t = tempo dopo cui e-t/t = e-1 = 1/e = 1/2.718 = 0.37 (37 % del valore iniziale) Dipende dai valori della resistenza R e della capacità C elementi passivi del circuito, variabili arbitrariamente!

13 t = ReqC Determinare la carica del condensatore.
E=60V R=10Ω R1=6Ω R2=40Ω C=6µF Se si rimuovesse il generatore, quale sarebbe la costante di tempo di scarica? t = ReqC C=6µF Req= R1 in serie con il parallelo R e R2. Req= 6+8=14 ohm

14

15 Due lampadine hanno resistenza pari a R1 = 45 W e R2 = 90 W rispettivamente, e possono essere collegate in serie o in parallelo ad una batteria che fornisce una differenza di potenziale d.d.p. continua di 220 V. Calcolare, nei due diversi casi di collegamento: (a) la corrente che passa in ogni lampadina (b) la potenza dissipata in ogni lampadina.

16 Una fabbrica necessita di 150 KW di potenza e viene fornita a 10000 V
Una fabbrica necessita di 150 KW di potenza e viene fornita a V. Considerando che la distanza dalla centrale è di 100 km e che la resistenza a metro è di W/m, calcolare la potenza dissipata nella linea. Se la tensione fosse fornita a V, come varierebbe la potenza dissipata? P=IV I=P/V Pdissipata=I2R Nei due casi abbiamo V1=10000 V e V2=50000 V Se aumentiamo V, I diminuisce Se diminuisce I, diminuisce la Potenza dissipata

17

18 Due condensatori di capacità C = 6 mF, due resistenze R = 2,2 kW ed una batteria da 12 V sono collegati in serie come in Figura. I condensatori sono inizialmente scarichi. Calcolare: la corrente iniziale nel circuito (cioè non appena il circuito viene chiuso) il tempo necessario perché la corrente scenda al valore I = 1.2 mA

19 Nel circuito in Figura si hanno R1 = 850 W, R2 = 250W , R3 = 750W , C = 150 mF,
V = 12 V. Inizialmente, l'interruttore è chiuso ed il condensatore è carico. All'istante t = 0 si apre l'interruttore ed il condensatore comincia a scaricarsi. Determinare: quanto vale la costante di tempo per la scarica quanto vale la tensione ai capi del condensatore dopo che è trascorso un tempo pari ad una volta la costante di tempo (cioè dopo un tempo t =t)

20 t = RC = costante di tempo
La Figura mostra il circuito di alimentazione di una lampadina a intermittenza. La lampadina collegata in parallelo al condensatore C di un circuito RC. La corrente scorre soltanto quando il potenziale raggiunge il valore di innesco VL. Si supponga che sia necessario avere due lampi al secondo. Utilizzando una lampada con una tensione d'innesco VL = 72 V, una batteria da 95 V e un condensatore da 0.5 F, quale dev'essere la resistenza R del resistore? Unica incognita: t = RC = costante di tempo

21

22 Maggiore Cm maggiore deve essere la carica Q per far variare il potenziale.
La corrente, per determinare una data depolarizzazione, deve scorrere per un tempo maggiore. Maggiore ra minore corrente (i) che passa nel tratto di membrana adiacente. E’ necessario più tempo per depolarizzare la membrana.

23 La velocità con cui la depolarizzazione si propaga durante la conduzione del potenziale d’azione, è inversamente proporzionale a ra · Cm Per aumentare la velocità di propagazione si può: Aumentare il diametro assiale della fibra nervosa  aumento delle dimensioni del sistema e dell’energia da spendere nel processo di scarica Diminuire la capacità della membrana Mielinizzazione della fibra nervosa: Il processo equivale ad aumentare di 100 volte lo spessore della membrana assonale.  Rm aumenta!

24 Aumento della velocità fino a 100 m/s!!

25 La corrente alternata. La corrente alternata è caratterizzata da un flusso di corrente variabile nel tempo sia in intensità che in direzione ad intervalli più o meno regolari. L’andamento del valore di tensione elettrica nel tempo è la forma d’onda. L’energia elettrica comunemente distribuita ha una forma d’onda sinusoidale. Il numero di ripetizioni di uno stesso periodo in un secondo è la frequenza e si misura in Hertz.

26 Valor medio della corrente =0
Se colleghiamo ai poli del generatore una resistenza R in essa circolerà una corrente alternata del valore Valor medio della corrente =0 Potenza >0 Potenza media

27 Per una corrente alternata sinusoidale si possono calcolare i valori efficaci della tensione E e dell’intensità di corrente I ovvero: La corrente alternata circolante in un circuito ohmico produce effetti uguali a quelli generati da una corrente continua passante per lo stesso circuito se il valore efficace della c.a. è pari a quello della corrente continua.

28 Calcolare la resistenza e la corrente di picco di un phon da 1000 W comprato in America
Cosa succede se lo collegate alla vostra presa di casa?

29 Effetti della corrente sul corpo umano.
il minimo valore di corrente che produce una sensazione è all’incirca 45 μA, ottenuto con elettrodi appoggiati sulla lingua. Un po’ meno sensibili sono le altre parti del corpo umano, sui polpastrelli delle dita si hanno ad esempio valori di soglia di 0,5 mA. Effetti diversi tra corrente continua e corrente alternata. • Tetanizzazione (attivazione del potenziale di azione); • Arresto della respirazione (tetanizzazione ai polmoni); • Fibrillazione ventricolare; • Ustioni.

30 Parametri importanti Un fattore rilevante nella valutazione della pericolosità della corrente elettrica è il percorso che la corrente effettua nel corpo umano, da esso dipende infatti la direzione del campo elettrico che agisce sul cuore e di conseguenza la probabilità di innesco della fibrillazione ventricolare. Il percorso più pericoloso nei confronti della fibrillazione ventricolare è quello mano sinistra - mano destra. Superficie di contatto Stato della pelle Pressione di contatto Durata del contatto tempo di esposizione intensità

31 Uno stereo da 100 W per canale ha gli altoparlanti da 8 W
Uno stereo da 100 W per canale ha gli altoparlanti da 8 W. Calcolare i valori efficaci della corrente e tensione, a) al valore massimo della potenza b) quando il volume è abbassato ad una potenza di 1 W

32 Si consideri il circuito dove C1 = 6. μF, C2 = 3μF e ΔV = 20. V
Si consideri il circuito dove C1 = 6. μF, C2 = 3μF e ΔV = 20. V. Inizialmente si carica C1 chiudendo l’interruttore S1. Poi S1 viene aperto e il condensatore carico viene collegato a quello scarico chiudendo l’interruttore S2 (aprendo S1). Calcolare la carica iniziale di C1 e la carica finale di entrambi i condensatori.

33 Esercizi