CIRCUITI IN CORRENTE ALTERNATA

 

Più del 99% dell’energia elettrica prodotta e consumata è alternata perché con un trasformatore posso alzate la tensione e di conseguenza far scendere la corrente così non si scaldano troppo i fili. Gli strumenti di misura forniscono il valore efficace (valore quadratico medio RMS) di una grandezza sinusoidale.

Con i valori efficaci posso utilizzare le stesse formule delle correnti continue se il carico è puramente resistivo:

Quindi in corrente alternata i resistori non si comportano in modo diverso dalla continua.

Condensatori

 

Le cose cambiano se ho degli induttori o dei resistori.
Un condensatore se è in serie in un circuito in continua la corrente si interrompe dopo che il condensatore si è caricato.
Invece, se la corrente è alternata un po’ di corrente passa sempre. In particolare se la frequenza è grande il condensatore ostacola a malapena la corrente. Quindi nella legge di Ohm devo introdurre un termine che dipende dalla frequenza:

Maggiore è la frequenza minore è la reattanza.
Si può dimostrare che la potenza media in un condensatore è nulla. Quindi un condensatore a differenza di un resistore non dissipa energia ma la accumula.

Induttore

Con una corrente continua l’induttore è semplicemente un pezzo di filo. Se la corrente è variabile si genera una fem indotta che è direttamente proporzionale alla rapidità di variazione della corrente cioè alla frequenza. Quindi ad alta frequenza l’induttore ostacola la corrente.

 

 

RLC circuito serie

Poiché la reattanza induttiva aumenta all’aumentare della frequenza mentre quella capacitiva diminuisce in un circuito dove ci sono tutti e due può capitare che si uguagliano:

Chiamo impedenza Z la grandezza:

L’impedenza è minima e la corrente efficace è massima se la frequenza della fem è uguale alla frequenza di risonanza. Inoltre la tensione è minima.

Nella realtà il circuito risonante a causa delle perdite provocate dai componenti e dal carico si ha una diminuzione della condizione di risonanza. Per questo si introduce il fattore di merito Q.

Tanto più alto è tale valore quanto più selettivo è il circuito
Se il circuito è abbastanza risonante, cioè per Q maggiore di 2¸3 tale fattore può essere arrotondato a:

Df è la larghezza a meta altezza della curva di risonanza.

RLC circuito parallelo

 

Quando la frequenza della tensione di alimentazione di un circuito accordato di tipo “ in parallelo” è uguale a quella di risonanza del circuito la tensione raggiunge i valori massimi e la corrente quelli minimi perché l’impedenza è massima.

In un circuito radio il valore di L e di C (variabile) seleziona la frequenza del segnale catturato.  A valle avrò il segnale di tensione massimo. Quando invece in un circuito debbo fare delle regolazioni fini di taratura è preferibile avere un’induttanza variabile costituita da una bobina munita di nucleo di ferrite.

 

 

Ricevitore a galena