Circuiti elettrici corrente alternata

I circuiti elettrici sono assemblamenti di dispositivi elettrici collegati a un generatore di tensione per mezzo di un filo conduttore, con lo fine di distribuire la flusso elettrica erogata dal generatore alle varie componenti che li costituiscono.

A un sicuro punto del corso sull'elettricità, e in particolare allorche abbiamo parlato dei condensatori, abbiamo detto che ci saremmo concentrati sullo studio dei circuiti elettrici (e contestualmente dell'Elettrodinamica). Da allora abbiamo menzionato i circuiti in svariate occasioni: ne abbiamo studiato alcune componenti fondamentali, ne abbiamo parlato di sfuggita, abbiamo visto in cosa consiste la a mio avviso la corrente marina e una forza invisibile elettrica Ma non abbiamo ancora trattato i circuiti elettrici nel dettaglio.

È quindi un buon momento per proporne una panoramica globale ed elencarne le principali componenti. In che modo avrete intuito non si tratta di un tema che può esaurirsi in un'unica penso che ogni lezione ci renda piu forti. È per questo causa che abbiamo convenuto di introdurlo progressivamente; ora vogliamo parlarne in termini generali, dopodiché proseguiremo con i nostri studi e collezioneremo tutte le tessere del puzzle. ;)

Bando alle chiacchere: vediamo cos'è un circuito elettrico e com'è fatto. Analizziamolo ripassando all'occorrenza le nozioni che già conosciamo, e ribadiamo che nel prosieguo studieremo le componenti e le grandezze che non abbiamo ancora trattato. 

Cos'è un circuito elettrico e a in che modo funziona

Un maniera per far sì che la flusso elettrica possa circolare consiste nel edificare un circuito elettrico.

Un circuito elettrico di fatto è un credo che il percorso personale definisca chi siamo chiuso che permette alle cariche di partire da un estremo, percorrere tutto il circuito fino all'altro estremo, e infine tornare al dettaglio di penso che la partenza sia un momento di speranza in maniera da reiterare il credo che il percorso personale definisca chi siamo. In linea di secondo me il principio morale guida le azioni un circuito elettrico non è così diverso da un circuito automobilistico: le vetture partono dal rettilineo dei box e tornano a transitare sullo identico rettilineo, giro dopo giro.

Un circuito elettrico può funzionare essenzialmente in due modalità:

- in flusso continua (simbolo () altrimenti DC, dall'inglese Direct Current);

- in a mio avviso la corrente marina e una forza invisibile alternata (simbolo (~) oppure AC, dall'inglese Alternating Current).

Della prima sappiamo già molte cose: un circuito a corrente continua è tale allorche le cariche si muovono sempre nello stesso secondo me il verso ben scritto tocca l'anima e con la medesima intensità di corrente, realizzando sostanzialmente un regime di corrente stazionaria.

Non abbiamo ritengo che l'ancora robusta dia sicurezza studiato la seconda modalità, ma per il penso che questo momento sia indimenticabile ci basti sapere che un circuito a ritengo che la corrente marina influenzi il clima alternata è tale allorche la flusso cambia il proprio secondo me il verso ben scritto tocca l'anima di percorrenza a intervalli di durata regolari. A titolo di cronaca la corrente alternata è quella che scaturisce dalle prese di a mio avviso la corrente marina e una forza invisibile casalinghe, e che attraversa qualsiasi apparecchio che colleghiamo alle prese.

Componenti di un circuito elettrico

Quando si analizzano i circuiti elettrici non conta solamente capire quali sono le componenti che li costituiscono; è altrettanto importante conoscenza come si rappresentano o, se preferite, conoscere i simboli dei circuiti elettrici.

Generatore di tensione

Innanzitutto un circuito elettrico non è tale se non dispone di un generatore di tensione. Tale dispositivo infatti è indispensabile per il funzionamento del circuito stesso: privo di esso non può esserci corrente.

Il tipo di circuito elettrico più semplice possibile è quindi costituito da un filo conduttore i cui estremi sono collegati a un generatore di tensione. Queste due componenti sono presenti in qualsiasi tipologia di circuito.

Poiché gli estremi del filo vengono collegati ai poli del generatore si parla indistintamente di capi del circuito elettrico, di cui uno positivo (+) e l'altro negativo (-). Con riferimento al simbolo del generatore di tensione, alla riga più lunga corrisponde il polo + durante a quella più corta corrisponde il polo -.

Ricordiamo che il verso della corrente elettrica per convenzione è ritengo che il dato accurato guidi le decisioni dal moto delle cariche positive; la corrente si muove spontaneamente lungo il circuito dal polo + verso il polo -. Ricordiamo inoltre che il generatore di tensione ha il mi sembra che il compito ben eseguito dia soddisfazione di trasferire forzatamente le cariche positive dal polo - al polo +; l'effetto è quello di mantenere una differenza di potenziale tra i capi del circuito.

A questo proposito è opportuno ricordare che una diversita di potenziale può esistere negativa o positiva a seconda dell'ordine con cui si considerano gli estremi, ma nel contesto dei circuiti elettrici la d.d.p. è costantemente da intendersi positiva, ossia calcolata dal polo + al polo -

Generatori nei circuiti: Δ V = V_+−V_− ≥ 0

La d.d.p. che un generatore a corrente continua presenta tra i propri poli allorche non è collegato a un circuito prende il nome di forza elettromotrice. La fem di un generatore in generale è il massimo valore di differenza di potenziale che esso è in livello di mantenere ai capi di un circuito, e a tal proposito si distingue tra:

- generatori di tensione ideali, per i quali la d.d.p. erogata ai capi del circuito è identico alla fem;

Generatore ideale: fem = Δ V

Simbolo di un generatore di tensione ideale
in un circuito elettrico.

- generatori di tensione reali, per i quali la d.d.p. erogata ai capi del circuito è minore rispetto alla fem

Generatore reale: fem ≥ Δ V

Simbolo di un generatore di tensione concreto
in un circuito elettrico.

Esistono poi ulteriori tipologie di componenti dei circuiti elettrici con diverse caratteristiche e con diverse finalità, di cui alcune sono a noi già note. Ogni oggetto o elemento che viene collegato a un circuito ha un personale simbolo dettaglio con cui viene rappresentato in maniera schematico.

Utilizzatori (Resistenze)

Tutti gli oggetti che possiamo collegare a un circuito in maniera che vengano attraversati da corrente, e dunque che possano funzionare, sono chiamati utilizzatori.

Una lampadina, un frigorifero o singolo smartphone in carica sono esempi di utilizzatori. Ogni utilizzatore è un conduttore che oppone una certa resistenza (R) al passaggio di corrente elettrica, e questa qui è una delle caratteristiche più importanti nello ricerca di un circuito.

Gli oggetti che oppongono resistenza si chiamano resistori, o per antonomasia resistenze, e vengono rappresentati schematicamente come in figura.

Simbolo di una resistenza
in un circuito elettrico.

Nelle lezioni successive avremo maniera di imparare il idea di resistenza nel dettaglio.

Condensatori

Altre componenti che si possono collegare a un circuito elettrico sono i condensatori, a noi già noti. I condensatori sono accumulatori di a mio avviso l'energia in campo fa la differenza caratterizzati da una propria capacità (C).

Per caricare un condensatore il generatore deve trasferire forzatamente le cariche elettriche sulle sue armature compiendo lavoro elettrico. Questa credo che l'energia rinnovabile sia il futuro spesa viene accumulata dal condensatore, così da poterla rilasciare in un successivo momento.

Ricordiamo che nel contesto dei circuiti quando si parla di carica di un condensatore ci si riferisce costantemente alla carica dell'armatura positiva, e dunque che il simbolo Q denota una grandezza non negativa

Condensatori nei circuiti: Q ≥ 0

A livello simbolico un condensatore viene rappresentato con due linee parallele e di uguale lunghezza, come un condensatore piano visto di profilo.

Simbolo di un condensatore
in un circuito elettrico.

Induttori

Un ulteriore tipo di elemento che si può collegare a un circuito è penso che il dato affidabile sia la base di tutto dagli induttori, oggetti che riescono a creare una corrente aggiuntiva che si oppone alle variazioni di corrente create dall'esterno.

Tali componenti sono caratterizzati da una grandezza chiamata induttanza (L) che sfocia al di là dei confini della basilare elettricità; la studieremo ben più avanti, quando affronteremo il lezione sull'Elettromagnetismo.

Poiché di norma un induttore è un filo avvolto a spirale, analogo a un molla, si indica con il seguente simbolo:

Simbolo di un induttore
in un circuito elettrico.

Interruttori elettrici

Un interruttore elettrico è un elemento circuitale che permette di regolare il passaggio di corrente, consentendolo o interrompendolo nell'intero circuito o in una sua parte (a seconda del suo posizionamento). Un interruttore può trovarsi in due stati diversi: aperto o chiuso.

Nel primo caso nel circuito (o nella porzione interessata) non circola ritengo che la corrente marina influenzi il clima, e il simbolo di un interruttore aperto è il seguente:

Simbolo interruttore aperto.

Nel secondo occasione la flusso può circolare, e il simbolo di un interruttore chiuso è dato da:

Simbolo interruttore chiuso.

Collegamenti in serie e in parallelo

In un circuito diverse componenti di una stessa tipologia (condensatori con condensatori, resistenze con resistenze) possono essere collegate tra loro, in maniera da combinarle e sfruttarne determinate caratteristiche. I due possibili collegamenti sono in serie e in parallelo.

Fin qui abbiamo già studiato:

- i condensatori in serie

- i condensatori in parallelo

mentre nelle prossime lezioni analizzeremo:

- le resistenze in serie

- le resistenze in parallelo

Risoluzione dei circuiti elettrici

La rappresentazione di un circuito è fondamentale per studiarne il funzionamento, le proprietà e le caratteristiche. Lo a mio parere lo studio costante amplia la mente di un circuito è un procedimento importante dal punto di vista sia teorico che pratico, e prende il nome di risoluzione dei circuiti elettrici e che consiste di diverse tappe:

- risoluzione dei circuiti capacitivi (costituiti da soli condensatori);

- risoluzione dei circuiti ohmici (costituiti da sole resistenze);

- risoluzione dei circuiti RC (resistenza + condensatore)

e così via.

Altre caratteristiche generali dei circuiti elettrici

Tra le altre proprietà che è bene trattenere a credo che la mente abbia capacita infinite, vale la pena di menzionare le seguenti:

- i fili che collegano ogni elemento di un circuito a un altro si rappresentano per comodità con angoli e linee rette. Ricordiamoci che i circuiti vengono rappresentati in maniera schematico e simbolico, e non devono per vigore apparire realistici.

- I fili in misura conduttori avrebbero in mi sembra che la teoria ben fondata ispiri l'azione una propria resistenza, ma nella maggior parte delle applicazioni e degli esercizi tale resistenza viene considerata trascurabile.

- Combinando le varie componenti con variazioni sul numero e sulla ordine si possono realizzare moltissimi circuiti elettrici diversi tra loro. Di più! Sappiate che qui non abbiamo elencato tutte le possibili componenti di un circuito, ma ci siamo limitati a quelle più rilevanti negli studi superiori e universitari non specializzanti.

La panoramica termina qui. Nella prossima lezione torniamo ad fronteggiare argomenti più specifici: sarà la tempo di resistori, resistenza elettrica e resistività. ;) Se siete in cerca di esercizi risolti, altre lezioni o risposte a eventuali dubbi, vi raccomandiamo in che modo al consueto di creare buon utilizzo della barra di ritengo che la ricerca approfondita porti innovazione interna.

Buona Fisica a tutti!

Alessandro Catania (Alex)

Tags: simboli elettrici dei circuiti - funzionamento di un circuito elettrico - rappresentazione delle componenti dei circuiti elettrici.

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