Teoria circuiti

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Questions and Answers

Principio di sovrapposizione della potenza media.

Generatori non isofrequenziali: Non vale il principio di sovrapposizione per la potenza complessa. V = _ I = _ S = _

Generatori isofrequenziali: La potenza media é la somma _ dovute ai _

V1 + V2 I1 + I2 1/2 (VI*) = 1/2 (V1 + V2)(I1* + I2*)

delle potenze medie singoli generatori a frequenze diverse

Definizione di doppio bipolo: Un _ i cui terminali formano _. Si hanno quindi due tensioni e due correnti di _

Quadripolo Due porte porta

si descrivano le rappresentazioni di doppi bipoli privi di generatori indipendenti mediante i parametri di impedenza consideriamo come varibili indipendenti i , e come variabili dipendenti i . [] = [][] Z11 = / |=0 impedernza di _ Z12 = / |=0 impedernza di _ Z21 = / |=0 impedernza di _ Z22 = / |_=0 impedernza di _

fasori della corrente fasori della tensione V Z I V1 I1 I2 ingresso V1 I2 I1 trasferimento V2 I1 I2 trasferimento V2 I2 I1 uscita

si descrivano le rappresentazioni di doppi bipoli privi di generatori indipendenti mediante i parametri di ammettenza consideriamo come varibili indipendenti i , e come variabili dipendenti i . [] = [][] Y11 = / |=0 ammettenza di _ Y12 = / |=0 ammettenza di _ Y21 = / |=0 ammettenza di _ Y22 = / |_=0 ammettenza di _

<p>fasori della tensione fasori della corrente I Y V I1 V1 V2 ingresso I1 V2 V1 trasferimento I2 V1 V2 trasferimento I2 V2 V1 uscita</p> Signup and view all the answers

si ricavino le rappresentazioni di doppi bipoli in serie e in parallelo

connessioni in serie dati due doppi bipoli A e B con _ = _ = I1 _ = _ = I2 _ = _ = V1 _ = _ = V2

[V1 V2] = [_ ] + [ ] = [ _ _ ] [ ] più in generale [Z] = sommatoria da k=1 a N []

connessioni in parallelo dati due doppi bipoli A e B con _ = _ = I1 _ = _ = I2 _ = _ = V1 _ = _ = V2

[I1 I2] = [_ ] + [ ] = [ _ _ ] [ ] più in generale [Y] = sommatoria da k=1 a N []

<p>I1A I1B I2A I2B V1A V1B V2A V2B V1A V1B V2A V2B Z11 Z12 Z21 Z22 I1 I2 Z^K</p> <p>I1A I1B I2A I2B V1A V1B V2A V2B I1A I1B I2A I2B Y11 Y12 Y21 Y22 V1 V2 Y^K</p> Signup and view all the answers

si definiscano le potenze in regime sinusoidale

potenza media o attiva è il valor medio della _ e quantifica _ del bipolo P = 1/_ * integrale da 0 a T (_ dt) = 1/_ * integrale da 0 a T ( [/2][cos( - ) + cos( _ + _ + )] dt) dato che cos( + _ +) su periodo T ha media uguale a _ = (_)/2 *[cos ( _ - )] unità di misura []

potenza reattiva Q = 1\2 * _ *sin( _ - _ ) unità di misura [_]

potenza complessa S = _ =_ S = _ unità di misura [_]

potenza apparente è il _ della potenza _ |S| = _ =_ unità di misura [_]

<p>potenza istantanea l'assorbimento energetico T p(t) T VmIm thetav thetai 2wt thetav thetai 2wt thetav thetai zero VmIm thetav thetai W VmIm thetav thetai VAR 1/2 VI*<br /> 1/2 VmIm e^(j(thetav -thetai)) P +jQ VA modulo complessa 1/2 VmIm VeffIeff VA</p> Signup and view all the answers

potenze dei bipoli

resistore corrente e tensione sono in _ quindi thetav = _ p(t) = (VmIm)/2 [cos(thetav - thetai) + cos(2wt + thetav + thetai)] = ()/2[] che non diventa mai _ P = ()/2 [] = / è uguale a metà della _ Q =_

induttore corrente e tensione sono in _ quindi thetav = _ p(t) = _ P = _ Q = _ che è sempre _

condensatore corrente e tensione sono in _ quindi thetav = _ p(t) = _ P = _ Q = _ che è sempre _

<p>fase thetai RIm^2 1+cos(2wt+2thetai) negativa RIm^2 1 Vm^2 2R potenza di picco 0 VAR quadratura thetai + pi/2 (-LwIm^2)/2 [sin(2wt + 2thetai)] 0 1\2 (Vm^2)/(Lw) positiva quadratura thetai - pi/2 (CwVm^2)/2 [sin(2wt + 2thetai)] 0 -1\2 (Im^2)/(Cw) negativa</p> Signup and view all the answers

potenza complessa in funzione di Z S = _ = _ = _ P = _ Q = _ dove X è la _

<p>1\2 VI* 1\2 Z |I|^2 1\2 (R+jX)Im^2 RIeff^2 XIeff^2 reattanza</p> Signup and view all the answers

potenza complessa esplicitando l'ammettenza Y S = _ = _ P = _ Q = _ dove G è la , B è la _ e Y è l'

<p>1\2 VI* 1\2 (G-jB)Vm^2 GVeff^2 -BVeff^2 conduttanza susciettanza ammettenza</p> Signup and view all the answers

teorema di Thevenin per circuiti resistivi ipotesi: dato un circuito _ e _ A, accessibile esclusivamente da due _ a e b tesi: A è equivalente a un _ in _ a un . La tensione Vth è la tensione a , mentre la resistenza Rth è la _ quando tutti i _ sono spenti V = _ dimostrazione: per il principio di _ è possibile sostituire B con un _ che imponga la stessa corrente _ indichiamo con Vsk le tensioni dei _ presenti in A indichiamo con Isp le correnti dei _ presenti in A per il principio di _ possiamo dire che v = ai + sommatoria in k di () + sommatoria in p di () in cui: a = _ che rappresenta la _ del bipolo A per Vth = _ sommatoria in k di (HkVsk) + sommatoria in p di (KpIsp)= _ che rappresenta la tensione per I = _ abbiamo dimostrato che V = Rthi + Vth

<p>resistivo lineare terminali generatore indipendente di tensione serie resistore vuoto resistenza generatori indipendenti Vth + Rthi sostituzione generatore di corrente I generatori indipendenti generatori indipendenti sovrapposione HkVsk KpIsp Rth resistenza equivalente 0 0</p> Signup and view all the answers

serie e paralleli per condensatori serie 1\Ceq = sommatoria per i di () vk(t) = vk () + _ * integrale da t0 a t (_ dt) v(t) = v1 + v2 + ... = v1(t0)+1\C1 integrale (i(t')dt) + v2(t0)+1\C2 integrale(i(t')dt) +... = _ parallelo Ceq = sommatoria per i di (_) ik(t) = Ck dV(t)\dt i(t)= i1 + i2 + ... = C1 dV\dt + C2 dV/dt + ... = _

<p>1\Ci t0 1\Ck i(t) v(t0)+1\Ceq integrale da to a t (i(t) dt') Ci Ceq dV/dt</p> Signup and view all the answers

serie e paralleli per induttori parallelo 1\Leq = sommatoria per i di () ik(t) = ik () + _ * integrale da t0 a t (_ dt) i(t) = i1 + i2 + ... = i1(t0)+1\L1 integrale (v(t')dt) + i2(t0)+1\L2 integrale(v(t')dt) +... = _ serie Leq = sommatoria per i di (_) vk(t) = Lk di(t)\dt v(t)= v1 + i2 + ... = L1 di\dt + L2 di/dt + ... = _

<p>1\Li t0 1/L v(t) i(t0) + 1\Leq integrale da t0 a t (v(t')dt') Li Leq di(t)/dt</p> Signup and view all the answers

principio di sovrapposizione in regime continuo ipotesi: dato un circuito _ tesi: la tesnsione/corrente di un elemento è uguale alla _ delle / dell'elemento quando ciascuno dei _ funziona da _

<p>lineare somma algebrica tensioni correnti generatori indipendenti solo</p> Signup and view all the answers

principio di sovrapposizione in regime sinusoidale in caso di generatori isofrequenziali la variabile di interesse è la _ delle risposte nel dominio dei _ quando ciascuno dei _ funziona da _

in caso di generatori non isofrequenziali la _ delle risposte quando ciascuno dei _ funziona da _ deve essere eseguita nel dominio del_

<p>somma algebrica fasori generatori indipendenti solo somma algebrica generatori indipendenti solo tempo</p> Signup and view all the answers

massimo trasferimento di potenza in regime continuo ipotesi: dato un circuito _ rappresentato a mezzo del suo _ tesi: il valore di potenza trasferito al carico risulta massimo, quando il valore di _ di carico _ al valore della _ di Thevenin Pl max = _ la condizione di massimo trasferimento di potenza non coincide con quella di _ del circuito n = _ n tende a 1 se RL/Rth tende a _

<p>lineare equivalente di thevenin resistenza è uguale resistenza Vth^2/4Rth massimo rendimento RL/(RL + Rth) infinito</p> Signup and view all the answers

massimo trasferimento di potenza in regime sinusoidale la potenza di interesse è la potenza _ ipotesi: dato un circuito rappresentanto mediante il suo _ supponima Rs >0 e RL >0 I è il fasore della _ I = _ il valore della potenza trasferito al carico è Pl = _ = _ vogliamo trovare il massimo di questa funzione definiamo g(Rl,Xl) = [(Rl + Rs)^2 + (Xl + Xs)^2]/Rl cioè il _ di Pl a meno di un _ max(Pl) = _ per minimizzare g pongo Xl=_ g =[Rl + Rs]^2/Rl per trovare il minimo pongo dg(Rl)/dRl = _ la derivata è uguale a 0 se Rs = _ tesi: un generatore con impedenza interna Zs trasferisce al carico la massima potenza media se Zl=_ Plmax =_ la condizione di massimo trasferimento di potenza non coincide con quella di massimo rendimento del circuito n = _ n tende a 1 se Rl è _ di Rs

<p>media equivalente di thevenin corrente Vs/(Zl+Zs) 1\2 Rl |I|^2 1\2 Rl |Vs|^2/[(Rl + Rs)^2 + (Xl + Xs)^2] reciproco fattore moltiplicativo costante min(g) -Xs 0 Rl Zs* |Vs|^2/8Rs 0.5 molto più grande</p> Signup and view all the answers

Norton e Thevenin per i doppi bipoli thevenin in generale [] = [][]+[] norton in generale [] = [][]+[]

dove [In] è il vettore delle correnti di _ e [Vth] è il vettore delle tensioni a _

<p>V Z I Vth I Y V In corto circuiti vuoto</p> Signup and view all the answers

potenza istantanea p(t) = v(t)i(t) = _ per l'identità _ del prodotto fra coseni = _ il primo è un termine _ il secondo è un termine _

<p>Vm cos(wt+thetav)Im cos(wt + thetai) trigonometrica VmIm/2 [cos(thetav - thetai)+cos(2wt + thetav+thetai)] costante variabile</p> Signup and view all the answers

potenza di picco definizione: valore _ che la _ può raggiungere in un circuito. La potenza di picco è necessaria per valutare i possibili _ al circuito Pp=VmIm/2 [cos(thetav-thetai) + _ ]

<p>massimo potenza istantanea danni 1</p> Signup and view all the answers

relazione fra i fasori resistore corrente e tensione risultano sempre in _ arg(V) = arg(_)

induttore tensione e corrente risultano sempre in _. La corrente è in _ arg(V) = arg(I) _

condensatore tensione e corrente risultano sempre in _. La corrente è in _ arg(V) = arg(I) _

<p>fase I quadratura anticipo +pi/2 quadratura ritardo -pi/2</p> Signup and view all the answers

impedenza definizione: rapporto fra il fasore della _ e il fasore della _ Quantifica quanto il circuito si _ al passaggio di _ Non è un fasore, ma un _ Z = _ dove R è la _ e X è la _

<p>tensione corrente oppone corrente sinusoidale numero complesso R+jX resistenza reattanza</p> Signup and view all the answers

ammettenza definizione: è il _ dell'_ e si misura in _ è un _ Y =_ dove G è la _ e B è la_

<p>reciproco impedenza Siemas numero complesso G+jB conduttanza suscettanza</p> Signup and view all the answers

circuito lineare definizione: un circuito si definisce lineare se soddisfa le due proprietà di _, quindi deve essere composto da soli elementi _, generatori indipendenti e dipendenti lineari

<p>omogenità e additività lineari</p> Signup and view all the answers

teorema di Millman in regime continuo ipotesi: dato un circuito con _ nodi costituito da generatori di _ reali e ideali generatori di _ reali _ tesi: dopo aver trasformato i generatori di _ reali in generatori di _ reali e otteniamo una rete con M generatori di corrente ideali N resistori risulta che v = sommatoria da m=1 a M di (im)/sommatoria da n=1 a N di (Gn) = _ dove G è la _

<p>due corrente tensione resistori tensione corrente ieq/Geq conduttanza</p> Signup and view all the answers

teorema di Millman in regime sinusoidale ipotesi: dato un circuito con _ nodi costituito da generatori di _ reali e ideali generatori di _ reali bipoli con _ tesi: dopo aver trasformato i generatori di _ reali in generatori di _ reali e otteniamo una rete con M generatori di corrente ideali N bipoli con ammettenze Yn risulta che v = sommatoria da m=1 a M di (Im)/sommatoria da n=1 a N di (Yn)

<p>due corrente tensione ammettenze tensione corrente</p> Signup and view all the answers

teorema di Norton in regime continuo ipotesi: dato un circuito resistivo _ A accessibile esclusivamente da due _ a e b tesi: A è equivalente a un _ in _ a un _ in è la _ Rn è la _ quando tutti i generatori indipendenti sono _ i= _

<p>lineare terminali generatore indipendente di corrente parallelo resistore corrente di corto circuito resistenza equivalente spenti -in+GnV</p> Signup and view all the answers

teorema di Norton in regime sinusoidale ipotesi: dato un circuito _ A accessibile esclusivamente da due _ a e b tesi: A è equivalente nel dominio dei fasori a un _ in _ a un bipolo con _ In è il fasore del generatore della _ Zn è l' _ quando tutti i generatori indipendenti sono _ i= _

<p>lineare terminali generatore indipendente di corrente parallelo impedenza Zt corrente di corto circuito impedenza equivalente spenti -In+V/Zt</p> Signup and view all the answers

circuiti autonomi definizione: si parla di circuiti autonomi quando tutti i generatori presenti sono_, in questi circuiti l'energia immagazzianta nei componenti _ viene rilasciata ai _

<p>spenti dinamici resistori</p> Signup and view all the answers

Circuito RC autonomo: v(t0) = V0 E(t0) = 1/2 C V0^2 applichiamo la _ C dv(t)/dt + v(t)/R = 0 quindi _ definiamo RC = T la soluzione dell'equazione differenziale è _ per la legge di _ ir = _ quindi la potenza P(r) = _ Er(t) = integrale da 0 a t di (p(t') dt') = _ l'energia inizialmente immagazzinata dal condensatore viene interamente dissipata dal resistore per t che tende a _

<p>LKC dv(t)/dt + v(t)/RC = 0 V0 e^(-t/T) Ohm [V0 e^(-t/T)]/R [V0 ^2 e^(-2t/T)]/R 1/2 C V0^2 (1-e^(2t/T)) infinito</p> Signup and view all the answers

Circuito RL autonomo: i(t0) = I0 E(t0) = 1/2 L I0^2 applichiamo la _ L di(t)/dt + Ri(t) = 0 quindi _ definiamo L/R= T la soluzione dell'equazione differenziale è _ per la legge di _ vr = _ quindi la potenza P(r) = _ Er(t) = integrale da 0 a t di (p(t') dt') = _ l'energia inizialmente immagazzinata dall'induttore viene interamente dissipata dal resistore per t che tende a _

<p>LKT di(t)/dt + Ri(t)/L = 0 I0 e^(-t/T) Ohm R I0 e^(-t/T) R I0 ^2 e^(-2t/T) 1/2 L I0^2 (1-e^(2t/T)) infinito</p> Signup and view all the answers

risposta naturale del circuito definizione: è il comportamento intrinseco del circuito, a partire da un istante t0, dovuto alla sola _ immagazzinata negli _ senza l'intervento di sorgenti esterne

<p>energia elementi dinamici</p> Signup and view all the answers

costante di tempo in un circuito T definizione: tempo impiegato dalla risposta per decrescere di _, ovvere per raggiungere il 36.8% del suo valore iniziale

<p>1/e</p> Signup and view all the answers

risposta al gradino nel circuito RC applichiamo la _ C dv(t)/dt + (v(t)-Vs u(t))/R = 0 quindi _ definiamo RC = T la soluzione dell'equazione differenziale è _ = V0 e^(-t/T) + Vs(1-e^(-t/T)) risposta a regime: Vr = _ risposta transitoria: Vt(t) = _ risposta naturale Vn = _ risposta forzata Vf = _

<p>LKC dv(t)/dt + v(t)/RC = Vsu(t)/RC v(t)= (V0-Vs)e^(-t/T) + Vs Vs (V0-Vs)e^(-t/T) V0 e^(-t/T) Vs(1-e^(-t/T))</p> Signup and view all the answers

risposta al gradino nel circuito RL applichiamo la _ L di(t)/dt + Ri(t)-Vs u(t) = 0 quindi _ definiamo L/R = T la soluzione dell'equazione differenziale è _ = I0 e^(-t/T) + Is(1-e^(-t/T)) risposta a regime: Ir = _ risposta transitoria: It = _ risposta naturale In = _ risposta forzata If = _

<p>LKT di(t)/dt + Ri(t)/L = Vsu(t)/L i(t)= (I0-Is)e^(-t/T) + Is Is (I0-Is)e^(-t/T) I0 e^(-t/T) Is(1-e^(-t/T))</p> Signup and view all the answers

circuiti RLC serie per _ L di(t)/dt + Ri(t) + V0 + 1/C integrale da 0 a t (i(t') dt') quindi _ rispetto a t _ chiamiamo a = R/2L costante di _ W0 = 1/rad(LC) pulsazione quindi d2i(t)/dt2 +2a di(t)/dt + W0^2 i(t)= 0 la derivata iniziale della corrente é _

<p>LKT derivando d2i(t)/dt2 + R/L di(t)/dt + 1/LC i(t) = 0 smorzamento risonanza -1/L [RI0 + V0]</p> Signup and view all the answers

circuiti RLC parallelo per _ C dv(t)/dt + v(t)/R + I0 + 1/L integrale da 0 a t (v(t') dt') quindi _ rispetto a t _ chiamiamo a = 1/2RC costante di _ W0 = 1/rad(LC) pulsazione quindi d2v(t)/dt2 +2a dv(t)/dt + W0^2 v(t) = 0 la derivata iniziale della corrente é _

<p>LKC derivando d2v(t)/dt2 + 1/RC dv(t)/dt + 1/LC v(t) = 0 smorzamento risonanza -1/RC [RI0 + V0]</p> Signup and view all the answers

principio di sostituzione ipotesi: date due parti arbitrarie di un circuito, rappresentate dai _ A e B, tali che fra A e B non esistano altre iterazione oltre ai _. Siano i e v _ ai terminali tesi: la _ di B con un _ di tensione [corrente] di valore _ a v [i] lascia invariate le tensioni e le correnti in A

<p>bipoli conduttori ideali di collegamento la corrente e la tensione sostituzione generatore uguale</p> Signup and view all the answers

ordine di un circuito è l'ordine dell'equazione ad essa associata n = np - nc- nl dove nd è il numero di componenti _, nc è il numero di _ che includono solo _ e generatori indipendenti di _ e nl è il numero di _ che includono solo _ e generatori indipendenti di _

<p>dinamici maglie condensatori tensione maglie induttori corrente</p> Signup and view all the answers

principio di sovrapposizione della potenza il principio di sovrapposizione degli effetti non si applica alla potenza _ in caso di generatori _ e alla potenza in caso di circuiti resistivi. In caso di generatori a frequenze _ , la potenza _ è la _ delle potenze _ dovute ai singoli _ a frequenza diversa

<p>complessa isofrequenziali diverse media somma medie generatori</p> Signup and view all the answers

scirvi cosa sono R: _ X: _ G: _ B: _

<p>resistenza reattanza conduttanza susciettanza</p> Signup and view all the answers

Circuiti del secondo ordine autonomi, caso di sovrasmorzamneto

a _ w0 s1 e s2 sono _ e _ s1/2=_ circuiti RLC serie : a = R/2L _ w0 = 1/rad(LC) quindi C _ i(t) = _ I0 =_ di(t)/dt | (t=0) = _

circuito RLC parallelo: a = 1/2RC _ w0 = 1/rad(LC) quindi L _ v(t) = _ V0 =_ dv(t)/dt | (t=0) = _

<blockquote> </blockquote> <p>reali negative -a +- rad(a^2 + w0^2)</p> <blockquote> <p>4L/R^2 A1e^(s1t)+A2e^(s2t) A1 + A2 A1s1 + A2s2</p> <p>4CR^2 A1e^(s1t)+A2e^(s2t) A1 + A2 A1s1 + A2s2</p> </blockquote> Signup and view all the answers

Circuiti del secondo ordine autonomi, caso sottosmorzato: a w0 s1 e s2 _ s1/2 = _ =

circuiti RLC serie : a = R/2L _ w0 = 1/rad(LC) quindi C _ i(t) = _ =_ =_ I0 =_ di(t)/dt | (t=0) = _

circuito RLC parallelo: a = 1/2RC _ w0 = 1/rad(LC) quindi L _ v(t) = _ =_ =_ V0 =_ dv(t)/dt | (t=0) = _

<p>&lt; complesse coniugate -a +-j rad(w0^2 - a^2) -a +- jb &lt; 4L/R^2 A1e^(s1t) + A2e^(s2t) e^(-at) [B1cos(bt)+B2sin(bt)] Ae^(-at) cos(bt + phi&gt;) B1 B2b - aB1</p> <p>&lt; 4R^2C A1e^(s1t) + A2e^(s2t) e^(-at) [B1cos(bt)+B2sin(bt)] Ae^(-at) cos(bt + phi&gt;) B1 B2b - aB1</p> Signup and view all the answers

Circuiti del secondo ordine autonomi, caso senza smorzamento a = 0 w0 s1 e s2 _ s1/2 = _ =

circuito RLC serie e parallelo v(t)=_ i(t)=_ E(t)=_

<p>&lt; complesse coniugate +- j rad(w0^2) +- jb A cos(w0t + phi) -CAw0 sin(w0t + phi) 1/2 CA^2</p> Signup and view all the answers

Circuiti del secondo ordine autonomi, caso di smorzamento critico a _ w0 s1 e s2 sono _ e _ s1/2=_ circuiti RLC serie : a = R/2L _ w0 = 1/rad(LC) quindi C _ i(t) = _ I0 =_ di(t)/dt | (t=0) = _

circuito RLC parallelo: a = 1/2RC _ w0 = 1/rad(LC) quindi L _ v(t) = _ V0 =_ dv(t)/dt | (t=0) = _

<h1>= reali coincidenti -a</h1> <h1>= 4L/R^2 (A2 + A1t)e^(-at) A2 A1-aA2</h1> <p>=4R^2C (A2 + A1t)e^(-at) A2 A1 - aA2</p> Signup and view all the answers

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Principle of Power Superposition

In isofrequential generators, the average power is the sum of individual powers from generators at different frequencies.

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