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Unità 1 - Circuito elettrico e grandezze fondamentali

Premessa: gli argomenti sono trattati in maniera veloce. Si rimanda agli appunti di Scienze e Tecnologie Applicate, in particolare:

1 Il circuito elettrico elementare

  • generatore: componente che eroga energia al circuito
  • utilizzatore: componente che assorbe energia dal circuito
  • collegamenti: collegano tra loro i componenti

2 Grandezze elettriche fondamentali

  • carica
    • simbolo Q e unità di misura [C] (Coulomb)
    • proprietà della materia dovuta alla presenza negli atomi di particelle con carica positiva e negativa (protoni ed elettroni)
    • carica positiva/negativa se il numero d elettroni è minore/maggiore di quello dei protoni
    • fenomeni elettrostatici: corpi carichi interagiscono tra loro con forze di attrazione/repulsione a seconda del segno (stesso segno/segno diverso)
    • campo elettrico: zona di spazio intorno a un corpo carico dove si verificano fenomeni elettrostatici o grandezza vettoriale che misura questi fenomeni
    • potenziale in un punto: energia per portare la carica di 1 Coulomb al di fuori del campo elettrico
  • tensione o differenza di potenziale tra due punti
    • simbolo V e unità di misura [V] (Volt)
    • energia per portare la carica di 1 Coulomb dal primo al secondo punto
    • la tensione ha un verso che si indica con una freccia che punta verso il morsetto a potenziale maggiore (il +)
    • massa/terra: riferimenti per la tensione che hanno potenziale 0 Volt usati in elettronica/elettrotecnica (tensione in un punto = tensione tra quel punto e la massa/terra)
  • corrente
    • fenomeno: moto ordinato di elettroni in un conduttore
    • grandezza: carica al secondo che attraversa la sezione di un conduttore, simbolo I e unità di misura [A] (Ampère)
    • formula (e definizione): `I=Q/t`
    • per avere circolazione di corrente serve energia e un percorso chiuso
  • potenza
    • simbolo P e unità di misura [W] (Watt)
    • definizione generale: energia trasformata al secondo o lavoro compiuto al secondo (velocità con cui si trasforma energia o velocità con cui si compie un lavoro)
    • formula della potenza assorbita/erogata da un componente in un circuito in corrente continua: `P = VI`

3 Corrente continua e alternata

  • continua: le grandezze non cambiano nel tempo
  • alternata (regime sinusoidale): le grandezze hanno forma d'onda sinusoidale e stessa frequenza
    • funzione sinusoidale definita da tre parametri: valore efficace, pulsazione e fase
    • formula: `v(t)= sqrt(2) cdot V_(eff) cdot sen (omega t + phi_v)`
    • valore efficace: valore che in continua produce gli stessi effetti (`V_(MAX)=sqrt(2)V_(eff)`)
    • frequenza: quante volte si ripete al secondo (tensione di rete f = 50 Hz)
    • periodo: intervallo con cui si ripete la funzione (`T = 1/f`)
    • legame pulsazione/frequenza/periodo: `omega = 2 pi f = (2 pi)/T`

4 La produzione della corrente alternata

  • alternatore: macchina elettrica rotante che trasforma energia meccanica in energia elettrica (in uscita sistema trifase o monofase)
  • sistema trifase: tre tensioni sinusoidali con la stessa frequenza e lo stesso valore efficace sfasate tra loro di 120° accessibile tramite tre conduttori sotto tensione (fasi) e un conduttore allo stesso potenziale della terra (neutro)
  • monofase: sistema impiegato negli impianti civili e nella distribuzione in bassa tensione con un conduttore di fase e il neutro (si ricava da una linea trifase)

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unita_3_1.txt · Ultima modifica: 2020/07/03 17:59 (modifica esterna)