Problema circuito RC

xDkettyxD
Ciao a tutti, ieri e sabato ho provato a fare questo esercizio su un circuito RC. In realtà ho fatto quelli di tutto il capitolo perchè non li avevo molto capiti.. in effetti ho ancora qualche dubbio. :lol:
il testo è il seguente
il circuito in figura è in funzione da molto tempo.
a) qual è la tensione ai capi del condensatore?
b) se la batteria viene scollegata, quanto tempo occorre perchè il condensatore, scaricandosi, raggiunga 1/10 della tensione iniziale?

In realtà pensavo di partire dalla formula della corrente per i circuiti rc(che non so come si scriva qui :roll: ) ma contiene l'esponenziale elevato al tempo, che non ho. Allora ho pensato di considerarlo come infinito, ho sbagliato?
Ho provato anche a calcolare la resistenza totale di questo strano circuito ma non sapevo se trattare 1 e 8 ohm come in parallelo e così le altre due e poi la resistenza totale sarebbe stata la loro somma(quindi trattarle come se fossero in serie) Se è sbagliato potete spiegarmi perchè? così capisco un po di più :smt023 Comunque poi trovata la resistenza non sapevo dove andare a sbattere la testa :shock: :shock:
Grazie in anticipoo :wink:

Risposte
RenzoDF
"kettyslash":
... il circuito in figura è in funzione da molto tempo.

Questa precisazione sta ad informarti che la rete ha raggiunto un regime stazionario (con tensioni e correnti costanti nel tempo) e di conseguenza sarà facile rispondere alla richiesta del punto a) .

"kettyslash":
... pensavo di partire dalla formula della corrente per i circuiti rc(che non so come si scriva qui :roll: ) ma contiene l'esponenziale elevato al tempo, che non ho. ... ho sbagliato?

Non sbagli nel pensare di usare la formula notevole della corrente di scarica di un circuito R-C

$i(t)=i_0e^{-t/\tau}$

ma sbagli nel preoccuparti di non conoscere il tempo, in quanto il tempo è proprio l'incognita che il punto b) ti chiede di calcolare.
Sostanzialmente puoi dividere la soluzione in due parti relative al prima e al dopo la sconnessione del generatore: nella prima andrai a ricavarti la tensione ai morsetti del condensatore ricordando che un condensatore carico assorbe una corrente nulla, nella seconda, tolta la batteria, andrai a determinare quale sia la resistenza "vista" dai morsetti del condensatore, resistenza che ti permetterà di ricavare la costante di tempo di scarica $\tau$ e di conseguenza il tempo necessario affinchè la tensione sul condensatore o equivalentemente la corrente di scarica, scendano ad 1/10 dei rispettivi valori iniziali.

xDkettyxD
Non ho ben capito, la tensione dovrebbe uscire 6,0 V. Io ho provato a calcolare la resistenza totale e mi viene 2,13 e poi ho calcolato la corrente dalla formula [formule]V=RI[/formule] cosa devo fare poi? E' giusto fino a qui? :|

RenzoDF
Ricordando che un condensatore che ha completato la sua carica equivale ad un circuito aperto, avrai che i due resistori sinistri potranno essere considerati in serie, portando ad una resistenza del ramo sinistro di 4+1= 5 ohm, ne seguirà che la corrente attraverso detto ramo sarà pari a 10/5=2 ampere, e similmente per il ramo destro, 8+2=10 ohm con corrente 1 ampere e quindi .... lascio a te determinare la tensione fra i morsetti del condensatore.

Per quanto riguarda la seconda parte, rimossa la batteria, il condensatore "vedrà " dai sui morsetti una resistenza pari al parallelo fra la serie dei resistori superiori 8+1=9 ohm è quella dei resistori inferiori 4+2=6 ohm; datta Rp la resistenza del parallelo, potrai ricavare la costante di tempo di scarica

$\tau=R_p \ C$

e di conseguenza potrai rispondere alla domanda b) andando a risolvere la seguente equazione

$e^{-t_x/\tau}=1/10$

al fine di ricavare il tempo incognito $t_x$ ... e anche per questa determinazione lascio a te completare.

xDkettyxD
"RenzoDF":
Ricordando che un condensatore che ha completato la sua carica equivale ad un circuito aperto, avrai che i due resistori sinistri potranno essere considerati in serie, portando ad una resistenza del ramo sinistro di 4+1= 5 ohm, ne seguirà che la corrente attraverso detto ramo sarà pari a 10/5=2 ampere, e similmente per il ramo destro, 8+2=10 ohm con corrente 1 ampere e quindi .... lascio a te determinare la tensione fra i morsetti del condensatore.


Scusa l'ignoranza ma io già qui sono bloccata, forse mi manca qualche legge teorica? ma qualche formula o ragionamento (presumo banale da come lo hai scritto) devo utilizzare? :roll: :?: io non capisco, il punto due a partire dal risultato sono riuscita a farla, ma il primo risultato non so come si faccia a determinare.. :shock:

RenzoDF
"kettyslash":
... forse mi manca qualche legge teorica? ma qualche formula o ragionamento (presumo banale da come lo hai scritto) devo utilizzare?

Non credo ti manchi la legge di Ohm (per ricavare le due correnti) e il principio di Kirchhoff alle maglie (per ricavare la tensione sul condensatore).

"kettyslash":
... il punto due a partire dal risultato sono riuscita a farla ...

A partire dalla soluzione? :? ... vuoi forse dirmi che non sapresti ricavarti il tempo tx dalla

$e^{-t_x/\tau}=1/10$

:?:

xDkettyxD
La legge di Kirchhoff la so per il liceo, ma all'università non è stata nemmeno citata :lol: ecco perchè ahah
Grazie comunque!! :D :smt023

professorkappa
Eh, ma non e' che le leggi si annullano se vengono taciute.........:-)
Anche le moltiplicazioni non le citano piu' all'universita', o il teorema di Pitagora, ma nessuno ti impedisce di usarli.

Nella risoluzione di un esercizio o di un problema sei autorizzata (anzi, devi) usare tutta la conoscenza che hai accumulato fino a quel punto. Capita anche in molte situazioni di vita reale, sai? Si chiama esperienza.

Ora vai, o bambina, e risolvi e facci vedere il risultato

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