Esercizio circuito elettrico

Khjacchia97
Ho un problema con questo esercizio...

Io avevo pensato prima di svolgerlo trovando la corrente totale ma non so come comportarmi con R3; non so come considerare i diversi resistori tra loro, visto che in mezzo c'è R3 che è in serie con tutti :|
Quindi, poi ho pensato di risolverlo usando le maglie: ne ho considerata una che passa per R4-R3-R2 e un'altra che passa per R5-R3-R1 (seguendo una logica sconosciuta) , le ho messe in sistema con $ i1 + i2 = 1 $ , $ i4 = i3 + i1 $ e $ i5 = i3 + i2 $ , ma alla fine mi viene un risultato negativo... Potreste darmi un indizio su come procedere?

Risposte
fhabbio
R3 non è in serie con nessuno.
Due resistori si dicono "in serie" se sono attraversati dalla stessa corrente
Questo è uno di quei casi in cui i resistori non sono nè in serie nè in parallelo, dovresti operare una trasformazione da "triangolo" a "stella" di resistori.

Khjacchia97
La trasformazione da triangolo a stella non ce l'ha mai spiegata la prof... Però l'ho guardata su internet: ma a quali resistori dovrei applicarla?

RenzoDF
Puoi anche usare Kirchhoff, ma se non scrivi tutte le equazioni che hai ricavato non possiamo controllare; in quelle ai nodi che hai postato le prime due sono di certo errate (se i versi delle correnti sono quelli indicati nello schema).

BTW Quali leggi/teoremi circuitali conosci?

Khjacchia97
Conosco solo Kirchhoff, solo che non ho mai risolto dei circuiti così. Non capisco come si comporti la corrente quando passa per R3. O meglio, non so come fare a rappresentare la situazione. Io avevo pensato di farlo con le maglie e con Kirchhoff, ma non so come impostarlo.

RenzoDF
Devi solo scegliere dei versi per le sei correnti, una per ogni lato della rete e quindi scrivere le tre equazioni ai nodi e le tre equazioni alle maglie; per esempio per la maglia sinistra, usando le convenzioni indicate nella tua figura,



partendo dal morsetto negativo del generatore e percorrendo la maglia in senso antiorario scriverai

$V_0-R_4I_4-R_1I_1=0$

o anche equivalentemente con i segni opposti (dipende da come ti è stato insegnato)

$-V_0+R_4I_4+R_1I_1=0$

fhabbio
Non so se potrà esserti utile ma per risolvere un circuito (ovvero conoscere le correnti entranti/uscenti in ogni nodo e la tensione ai capi di ogni ramo del circuito) hai $2L$ incognite dove $L$ è il numero di rami del circuito.

le equazioni ai nodi sono $n-1$ dove $n$ è il numero dei nodi.
le equazioni alle maglie sono $L-(n-1)$
le equazioni per i legami caratteristici di ogni lato sono appunto $L$
in totale avrai $2L$ equazioni in $2L$ incognite.
Giusto per impratichirti (non so se si può dire xD) potresti provare a scriverle.

Ovviamente esistono metodi più semplici di risolvere un circuito per evitare di maneggiare un sistemone di $2L$ equazioni!

Poi ti do un consiglio.
Per comodità prendi la corrente in un ramo sempre nello stesso verso per lo sstesso ramo.
Mi spiego meglio: nel ramo di $R_3$, metti la correnti entrante in un nodo e uscente nell'altro.
E' vero che nessuno ti impedisce di farlo perché i versi delle correnti nei nodi sono scelte arbitrariamente.

Per esempio le equazioni ai nodi ai capi del resistore $R_3$, secondo i versi di corrente che hai attribuito tu (e il verso di $I_3$ da sinistra verso destra,scelto da me) sono

$I_1+I_3-I_4=0$

$I_2-I_3-I_5=0$

Khjacchia97
Ok, ma quindi, alla fine, sarebbe giusto un sistema così?
$ { ( Vo-R4I4-R1I1=0 ),( Vo-R5I5-R2I2=0 ),( Vo-R4I4-R3I3-R2I2=0 ),( I4=I1+I3 ),( I2=I3+I5 ):} $

Però provando a risolverlo la corrente passante per I3 viene uguale a 0 :cry: :cry: :cry:

RenzoDF
:smt023

Non viene 0 :!:



La corrente in modulo risulta

$|I_3|=\frac{1}{61}\approx 1.64\cdot 10^{-2}A$

Khjacchia97
Avevo sbagliato i calcoli (capisco fisica e dimentico matematica :smt023 ) :-D :-D
Grazie mille a entrambi :) :)

Falco5x
Mi vengono i sudori freddi.
Ma voi non odiate i sistemi lineari? io sì, per cui il problema lo risolvo più semplicemente staccando la R3 e trasformando ciò che rimane a sinistra e a destra in due generatori di Thevenin, che risultano poi in serie con la R3 quando la rimetto al suo posto.
Comunque confermo la corrente 1/61. :smt023

fhabbio
Forse sbaglio ma penso che Khjacchia97 abbia avuto questo problema in un corso di fisica e non di elettrotecnica per questo non poteva conoscere le trasformazioni stella-triangolo, altrimenti era immediato, anche con thevenin si poteva fare agevolmente.

@RenzoDF, che programma è quello per risolvere i sistemi?

RenzoDF
"Falco5x":
... il problema lo risolvo più semplicemente staccando la R3 e trasformando ciò che rimane a sinistra e a destra in due generatori di Thevenin,

Certo, e di Thevenin in questo caso ne bastava anche solo uno, oppure, assumendo il parametro R unitario, si poteva anche usare un Millman esteso per scrivere direttamente, dalla semplice ispezione della rete, la tensione sul resistore R3 come

$V_3=\frac {-(\frac{1}{2} +\frac{1}{5})+ \frac{1}{2} (1+\frac{1}{4}) }{ (1+\frac{1}{4}+\frac{1}{3})(\frac{1}{2}+\frac{1}{5}+\frac{1}{3})-\frac{1}{9}} $

ma se Khjacchia97 viene a dirci che conosce solo Kirchhoff, quello dobbiamo usare.

"fhabbio":
... che programma è quello per risolvere i sistemi?

Maxima, o meglio, per essere precisi, wxMaxima

http://andrejv.github.io/wxmaxima/index.html

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