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Circuito elettrico

  

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Esercizio preso dal libro dei quiz di Alphatest in preparazione per il TIL di ingegneria. La soluzione del libro è la risposta A ma non riesco a capire perché. Non riesco inoltre a capire come interpretare quel simbolo di doppio condensatore sulla destra (10x2=20V??) 

Grazie

Autore

@davide_boldara A interruttore chiuso,  considera le due maglie:

20 - R1 i1 - R2 i2 = 0; prima maglia;

10 - R2 i2 = 0;   seconda maglia; 10 = R2 i2;

20 - R1 i1 - 10 = 0;

10 = R1 i1;

i1 = 10 / R1 = 10 / 100 = 0,1 A;

i2 = 10 / R2 = 10 / 100 = 0,1 A.

 

5 Risposte



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Quando l'interruttore è aperto il generatore di tensione da 10 V non dà differenza di potenziale; (il simbolo è quello  di due batterie in serie da 5 V ciascuna).

Quindi abbiamo la ddp di 20 Volt con le due resistenze in serie;

R12 = R1 + R2 = 100 + 100 = 200 Ohm;

i = 20 / 200 = 0,1 A; con interruttore aperto;

passa la stessa corrente in R1 e in R2, perché sono in serie.

Con interruttore chiuso, considera la maglia con ddp = 10V ed R2 = 100 Ohm; su R2 c'è una caduta di tensione di 10 V;

10 = 100 * i

i = 10 / 100 = 0,1 A;

Risposta A.

Ciao @davide_boldara

 

@mg Grazie, però non mi è chiaro perché quando è chiuso,  il generatore da 20V non si considera



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Ad interruttore aperto , I2 = 20V/(100+100) ohm = 0,10 A 

ad interruttore chiuso , la tensione ai capi di R2 vale 10 V (imposta dal generatore da 10V), pertanto I'2 = 10/100 = 0,10 A 



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(0.1, 0.1)

Si deve applicare il principio di sovrapposizione degli effetti facendo agire uno dei generatori alla volta.

Il "doppio condensatore" in realtà é un generatore di tensione ideale continua.



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circu

con I aperto:

i = i2 = 20 /200 = 0.1 A

con I chiuso:

La V2 = E2  è imposta dal generatore E2 , da 10 V ( e non da 20V = 10V*2):

i2' = E2/R2 = 10 /100 = 0.1 A 

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@nik Grazie, ma perchè si considera solo il generatore da 10 V ?

la tensione su R2 nel secondo caso , con I chiuso, è imposta dal generatore E2 = 10 V , puoi pure considerare quello  E1 = 20 V; ma essendo un caso "degenere" dei principi di Kircchoff il risultato è "lo stesso".

Con kircchhoff si riduce a una sola maglia:

E1 - E2 = R1*i' ---> i' = (20-10)/100 = 0.1 A

e la i2' è a parte (significa che è un circuito diverso dalla maglia considerata prima) perchè la sua tensione V2' = E2 ( per l' ipotesi che le connessioni hanno "resistenza nulla" e su di esse, quindi, non vi è caduta di tensione) .

in questo caso , ma è particolarissimo , la ig = 0 perchè anche se I fosse aperto la c.d.t. su R2 sarebbe di 10V = E2 ; se E2 fosse diversa da 10V la ig non sarebbe nulla

 

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con Thevenin 

 tolta la E2 (in pratica con I aperta) costruiamo l'equivalente di thev:

Eth = V2o = E1*R2/(R1+R2) = 20*100/(100+100) = 10 V

la Rth si calcola guardando dalla parte tolta a monte dopo aver spento i generatori (in pratica cortocircuitando  le fem e aprendo i gen.corr.) , qui solo  la fem E1:

Rth = R1//R2  = R1*R2/(R1+R2)= 100/2 = 50 ohm

ora rimettiamo E2 (in pratica chiudiamo I) e vediamo:

ig = (E2 - Eth)/Rth = 0 A   --->  i' + 0 = i2' = i = 0.1 A

@nik Grazie, ma perchè si considera solo il generatore da 10 V ?



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Poiché mi pare che tu persista a non capire, eccoti la sovrapposizione degli effetti con interruttore chiuso

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nel circuito di sinistra conduce il generatore da 20V e quello da 10V è cortocircuitato ; nella resistenza R2 non passa corrente perché cortocircuitata dal generatore da 10 V in cui passano 0,2A c.w.

nel circuito di centro conduce il generatore da 10V e quello da 20V è cortocircuitato ; nella resistenza R2 passa una corrente di 10/100 = 0,1 A , mentre nel generatore da 10 V ne passa una da 0,2 A c.c.w.

Nel circuito  di sinistra è mostrato il risultato della sovrapposizione degli effetti : in R2 passa una corrente di 0,1 A proveniente dal generatore da 20V , mentre nel generatore da 10 V non passa corrente (è come se quel ramo non ci fosse) 

@remanzini_rinaldo grazie mille ora mi è chiaro



Risposta
SOS Matematica

4.6
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