Non è importante quello che fai quando sai, ma quello che fai quando non sai
ELETTRONICA
… studiare, studiare ed ancora studiare,
è il solo modo di capire quanto possa
essere grande sia la propria ignoranza!
Massa
kilogrammo
kg
BIPOLI IDEALI
Lo studio di un circuito elettrico richiede, in genere, una
operazione di “modellizzazione” del circuito stesso, nel senso
che occorre rappresentare un sistema, formato da componenti
reali come generatori, utilizzatori, conduttori di collegamento,
mediante degli elementi aventi dei comportamenti definiti e
soggetti a determinate ipotesi semplificative.
Per questa ragione vengono introdotti i bipoli ideali, che sono
dei bipoli lineari, di tipo astratto, aventi determinate proprietà
e dalla cui composizione si possono ricavare dei bipoli reali,
ancora di tipo lineare.
Generatore ideale di tensione
È un bipolo attivo che mantiene ai suoi morsetti una tensione costante in valore e segno,
qualunque sia la corrente erogata.
La tensione si indica con E e prende il nome di tensione impressa o forza elettromotrice; la
sua equazione caratteristica è:
V=E
Il simbolo del bipolo e la sua caratteristica esterna sono rappresentati nelle sottostanti
figure a, b.
Generatore ideale di tensione: a) simbolo; b) caratteristica esterna
La potenza erogata dal generatore è data da :
P=VI = EI
Generatore ideale di corrente
È un bipolo attivo che fornisce una corrente costante in valore e segno, qualunque sia la
tensione ai suoi morsetti. La corrente si indica con I0 e prende il nome di corrente
impressa; la sua equazione caratteristica è:
I= Io
Il simbolo del bipolo e la sua caratteristica esterna sono rappresentati nelle seguenti figure
a, b
La potenza erogata dal generatore è data da:
P=VI=VIo
a seconda che si consideri come parametro la resistenza o la conduttanza.
La caratteristica esterna è una retta passante per l’origine, avente inclinazione
dipendente dal valore della resistenza
Resistore ideale
È un bipolo passivo che conserva una resistenza elettrica costante qualunque siano
i valori assunti dalla tensione e dalla corrente; il suo simbolo è riportato nella sottostante
figura [a].
La sua equazione caratteristica si desume dalla legge di Ohm ed è:
V=RI oppure I=GV
Resistore ideale: a) simbolo b) caratteristica esterna.
Questo tipo di bipolo approssima il comportamento di un resistore reale, qualora si possano
trascurare le variazioni di resistenza dovute alla temperatura e ad altre cause.
La potenza assorbita dal resistore è data da:
Circuito aperto ideale
È un bipolo passivo interessato da corrente nulla qualunque sia la tensione ai suoi
morsetti e pertanto la sua equazione è:
I = 0
Il simbolo del bipolo e la sua caratteristica esterna sono rappresentati nella figura :
Circuito aperto ideale: a) simbolo b) caratteristica esterna.
La potenza elettrica del bipolo è nulla, essendo data da:
P = VI con I = 0
In pratica, questo bipolo approssima il comportamento di un qualunque circuito aperto,
come quello costituito dallo strato d’isolante tra i due poli di un interruttore, entro un
determinato limite di tensione, superato il quale la tenuta dell’isolante viene meno e tra i
due poli si manifesta la scarica (arco elettrico).
Il circuito aperto ideale può anche essere visto come un resistore ideale di resistenza
infinita, che non consente il passaggio di corrente qualunque sia la tensione applicata
Cortocircuito ideale
È un bipolo passivo che mantiene ai suoi morsetti tensione nulla qualunque sia il valore
della corrente e pertanto la sua equazione è:
V=0
Il simbolo del bipolo e la sua caratteristica esterna sono qui sotto rappresentati :
Cortocircuito ideale: a) simbolo b) caratteristica esterna
La potenza elettrica del bipolo è nulla, essendo data da:
P = VI con V = 0
Il cortocircuito ideale è assimilabile a un resistore ideale con resistenza nulla, per il quale si
ha sempre V = 0 x I = 0 e quindi rappresenta il comportamento di un qualsiasi collegamento
elettrico per il quale sia trascurabile la resistenza.