Effetto Joule amplificatore invertente
Salve ragazzi, immaginando che al tempo $ t=0 $ l'interruttore si chiuda e che l'amplificatore operazionale sia alimentato con tensioni simmetriche e uguali a quella fornita dal generatore in continua, volevo un chiarimento su questo circuito:
Volevo, per esercizio, ricavare la potenza dissipata per effetto Joule in tre istanti:
1) Non appena si chiude l'interruttore: ho pensato che per la continuità della corrente nell'induttore all'istante $ t=0^+ $ non passa corrente attraverso la resistenza e dunque la potenza risulta $ W(0^+)=0 $ ;
2) Quando l'amplificatore operazionale è in regime lineare: ho pensato che, in condizioni di regime l'induttanza è equivalente ad un cortocircuito, quindi l'amplificatore invertente alimentato in continua avrà una amplificazione idealmente infinita, ma, in pratica, uguale a $ V_(OUT)=V_0 $. Allora se è nulla la differenza di potenziale ai capi della resistenza anche qui non si dissipa potenza;
3) Quando l'amplificatore operazionale è in regime di saturazione. Allora, essendo positiva la tensione in ingresso, la tensione in uscita sarà $ V_0 $ e, ancora, la differenza di potenziale ai capi della resistenza sarebbe nulla...
Possibile che la potenza dissipata per effetto Joule in questi tre momenti sia sempre nulla? Non sono molto convinto
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Volevo, per esercizio, ricavare la potenza dissipata per effetto Joule in tre istanti:
1) Non appena si chiude l'interruttore: ho pensato che per la continuità della corrente nell'induttore all'istante $ t=0^+ $ non passa corrente attraverso la resistenza e dunque la potenza risulta $ W(0^+)=0 $ ;
2) Quando l'amplificatore operazionale è in regime lineare: ho pensato che, in condizioni di regime l'induttanza è equivalente ad un cortocircuito, quindi l'amplificatore invertente alimentato in continua avrà una amplificazione idealmente infinita, ma, in pratica, uguale a $ V_(OUT)=V_0 $. Allora se è nulla la differenza di potenziale ai capi della resistenza anche qui non si dissipa potenza;
3) Quando l'amplificatore operazionale è in regime di saturazione. Allora, essendo positiva la tensione in ingresso, la tensione in uscita sarà $ V_0 $ e, ancora, la differenza di potenziale ai capi della resistenza sarebbe nulla...
Possibile che la potenza dissipata per effetto Joule in questi tre momenti sia sempre nulla? Non sono molto convinto
Risposte
Supponendo che tu intenda riferirti alla sola potenza dissipata nel resistore R, che l'AO sia (quasi) ideale ... con saturazione esattamente a $\pm V_0$ e che il generatore di sinistra e l'induttore siano ideali:
Esatto.
Direi di no, dopo la chiusura dell'interruttore, fino a quando rimaniamo in zona lineare, non possiamo essere anche "a regime"; prova a ricavare l'andamento della corrente $i_L(t)$ nell'induttore.
Non vedo come potrebbe; se a regime abbiamo il morsetto invertente ad un potenziale $+V_0$, superiore a quello nullo del morsetto non invertente, direi che l'uscita risulterà satura sulla tensione negativa di alimentazione.
"immanuelkant":
... 1) Non appena si chiude l'interruttore: ho pensato che per la continuità della corrente nell'induttore all'istante $ t=0^+ $ non passa corrente attraverso la resistenza e dunque la potenza risulta $ W(0^+)=0 $ ;
Esatto.
"immanuelkant":
... 2) Quando l'amplificatore operazionale è in regime lineare: ho pensato che, in condizioni di regime l'induttanza è equivalente ad un cortocircuito,
Direi di no, dopo la chiusura dell'interruttore, fino a quando rimaniamo in zona lineare, non possiamo essere anche "a regime"; prova a ricavare l'andamento della corrente $i_L(t)$ nell'induttore.
"immanuelkant":
... 3) Quando l'amplificatore operazionale è in regime di saturazione. Allora, essendo positiva la tensione in ingresso, la tensione in uscita sarà $ V_0 $ e, ancora, la differenza di potenziale ai capi della resistenza sarebbe nulla...
Non vedo come potrebbe; se a regime abbiamo il morsetto invertente ad un potenziale $+V_0$, superiore a quello nullo del morsetto non invertente, direi che l'uscita risulterà satura sulla tensione negativa di alimentazione.
Anche in questo caso era attesa una risposta, ... possibilmente corredata di soluzione.
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