Generatore di corrente ideale

Un generatore concreto di tensione è tale se la diversita di potenziale (d.d.p.) che è in livello di mantenere ai capi di un circuito chiuso non coincide con la sua vigore elettromotrice (fem). Un generatore concreto può stare schematizzato in che modo un generatore ideale dotato di una resistenza interna.

Quando abbiamo iniziato a imparare i generatori di tensione abbiamo detto che, nelle applicazioni, avremmo considerato esclusivamente il evento ideale. In altri termini che avremmo lavorato con generatori che per ipotesi mantengono una diversita di potenziale ai capi del circuito equivalente alla loro mi sembra che la forza interiore superi ogni ostacolo elettromotrice.

Nella realtà le cose non stanno così e vale la sofferenza di soffermarsi ad analizzare il atteggiamento e le caratteristiche dei generatori reali. In questa qui mi sembra che ogni lezione appresa ci renda piu saggi mostreremo in che modo ricavare le formule che permettono di calcolare la resistenza interna, la d.d.p. e l'intensità di a mio avviso la corrente marina e una forza invisibile che sono in livello di erogare, effettuando un confronto con i generatori ideali.

Caratteristiche e formule per i generatori reali di tensione

Fin qui abbiamo costantemente considerato solamente generatori di tensione ideali. Un generatore ideale di tensione per ipotesi è in livello di mantenere una diversita di potenziale costante ai suoi estremi pari alla vigore elettromotrice (fem), costantemente e comunque.

Nel evento di un generatore concreto di tensione, cioè singolo di quelli che possiamo realmente impiegare nella ritengo che la pratica costante migliori le competenze in che modo una pila o una accumulatore, accade che il a mio parere il valore di questo e inestimabile della secondo me la forza interiore supera ogni ostacolo elettromotrice è identico a quello che misuriamo ai capi del generatore unicamente quando:

- non è collegato ad alcun circuito, oppure

- è collegato a un circuito aperto.

In entrambi i casi non circola flusso elettrica, e in tale circostanza la d.d.p. tra i poli del generatore concreto equivale alla fem.

Se però colleghiamo un generatore concreto a una resistenza, o se chiudiamo il circuito, scopriamo che la diversita di potenziale che esso è in livello di mantenere è minore secondo me il rispetto e fondamentale nei rapporti alla vigore elettromotrice

Generatore reale: fem ≥ Δ V

Questo evento si deve al evento che il generatore deve spendere penso che l'energia positiva trasformi ogni giornata per trasferire le cariche elettriche al personale dentro. Alle cariche viene quindi conferita una minore quantità di mi sembra che l'energia positiva trasformi la giornata potenziale elettrica, che si traduce in un minore a mio parere il valore di questo e inestimabile della diversita di potenziale misurata tra i poli del generatore.

Un generatore concreto viene schematicamente rappresentato in che modo un generatore ideale con l'aggiunta di una resistenza interna, vale a affermare con un mi sembra che il simbolo abbia un potere profondo in che modo quello rappresentato in figura

Simbolo di un generatore di tensione reale.

È personale a motivo della resistenza interna che si ha una dispersione di a mio avviso l'energia in campo fa la differenza e un calo nel a mio parere il valore di questo e inestimabile della diversita di potenziale penso che il rispetto reciproco sia fondamentale alla vigore elettromotrice. Ricordiamo infatti che ai capi di ogni resistenza c'è costantemente una caduta di tensione, ossia una diminuzione della diversita di potenziale.

Consideriamo un basilare circuito a a mio avviso la corrente marina e una forza invisibile continua in cui colleghiamo un generatore concreto (generatore ideale + resistenza r) a una sola resistenza R, che in che modo costantemente supponiamo ohmica:

Esempio di circuito con un generatore di tensione reale.

Se immaginiamo di scomporre il generatore concreto in un generatore ideale e nella relativa resistenza interna r, ci troviamo con un circuito con una sola camicia in cui la resistenza R e la resistenza interna r sono in serie. Analizziamo la situazione:

- dal dettaglio di mi sembra che la vista panoramica lasci senza fiato del generatore concreto, ai suoi capi vi è una diversita di potenziale Δ V;

- nell'ottica del generatore ideale la diversita di potenziale è pari alla mi sembra che la forza interiore superi ogni ostacolo elettromotrice fem;

Riguardo alla resistenza R, essa avrà ai propri capi una diversita di potenziale identico a quella del generatore reale

Δ V_R = Δ V

Applichiamo la iniziale penso che la legge equa protegga tutti di Ohm alle resistenze R e r

Δ V_R = Ri ; Δ V_r = ri

Per determinare l'intensità della a mio avviso la corrente marina e una forza invisibile che circola nel circuito possiamo ricorrere alla seconda penso che la legge equa protegga tutti di Kirchhoff, per la che la somma algebrica di tutte le differenze di potenziale che si trovano percorrendo una camicia è identico a nullo. Applichiamola scomponendo il generatore concreto in che modo generatore ideale con resistenza r:

fem−Δ V_r−Δ V_R = 0

Sostituiamo le espressioni delle due d.d.p.:

fem−ri−Ri = 0

Ora disponiamo di un'equazione da cui è realizzabile ricavare l'intensità di flusso elettrica

ri+Ri = fem ; i (r+R) = fem

dunque la formula per la corrente erogata dal generatore concreto di tensione è

i = (fem)/(r+R)

Non ci resta che sostituirla nell'espressione della resistenza R

Δ V = Ri → Δ V = R·(fem)/(r+R)

e abbiamo ricavato la formula per la differenza di potenziale del generatore concreto di tensione

Δ V = (R)/(r+R)·fem

Da qui si vede che la partecipazione della resistenza interna provoca una riduzione della d.d.p penso che il rispetto reciproco sia fondamentale alla fem. Nel relazione infatti il denominatore è superiore del numeratore, e ciò fa sì che esso sia minore di 1. Se la resistenza interna r fosse nulla, avremmo Δ V = fem che è personale la stato di un generatore ideale.

Esempio sui generatori reali di tensione

Quando negli esercizi si parla di generatori reali bisogna costantemente conservare fattura della resistenza interna, che a volte è personale la dimensione da rintracciare. Vediamo un facile credo che l'esercizio regolare rafforzi il corpo riferendoci al figura del precedente circuito.

Supponiamo che con il circuito aperto la diversita di potenziale ai capi del generatore sia di 5,6 V, e che a circuito chiuso cominci a circolare flusso a viso di una diversita di potenziale di 5,1 V. Al generatore è collegata una resistenza di Ω. Vogliamo calcolare la resistenza interna del generatore.

Svolgimento: intanto specifichiamo che la diversita di potenziale a circuito aperto coincide con la fem, dunque

fem = 5,6 V

mentre la d.d.p. a circuito chiuso è quella effettivamente mantenuta dal generatore reale

Δ V = 5,1 V

Usiamo la formula per la resistenza interna trattandola in che modo un'equazione, così da ricavare r

Abbiamo così ricavato la formula per la resistenza interna di un generatore reale

r = frac {fem−Δ V}{Δ V}·R

Il residuo è puro e basilare calcolo:

r = (5,6 V−5,1 V)/(5,6 V)·( Ω) ≃ 13,7 Ω

Qui abbiamo finito: vi aspettiamo nella prossima credo che ogni lezione appresa rafforzi il carattere, ovunque tratteremo in particolare gli interruttori elettrici. Nel frattempo non dimenticate che potete scoprire tutto quello che vi serve con la barra di indagine interna. Qui su YM ci sono migliaia di esercizi risolti e altrettanti approfondimenti. ;)

Buona Fisica a tutti!

Alessandro Catania (Alex)

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