URGENTE

antonio89x
Potete aiutarmi a risolvere questo circuito?



Il generatore crea un differenza di potenziale pari a $10V$.
I valori delle resistenze sono: $R_1=1KOmega$, $R_2=500Omega$, $R_3=500Omega$, $R_4=3KOmega$.
Trovare il valore dell’intensità di corrente $I_1$, $I_2$, $I_3$, $I_4$.

Sono arrivato a trovarmi la resistenza equivalente del circuito, poi come devo procedere?
Se potete, rispondete il più velocemente possibile
Grazie :-D

Risposte
antonio89x
C'è un errore nel disegno (purtroppo l'ho dovuto fare a mano). La linea tra la resistenza $R_2$ e $R_3$, ovviamente non c'è... :roll:

Camillo
Certamente altrimenti le resistenze R2, R3 sarebbero cortocircuitate.
Dal disegno si deduce che R2, R3, R4 sono tutte in parallelo tra loro e R1 è in serie al parallelo di queste tre resistenze .
Dici di aver trovato la resistenza equivalnet totale , che chiamo Req.
Quindi : I1 = 10V /Req .
Adesso calcola la caduta di tensione ai capi di R1 che sarà : R1* I1 .
Poi fai : 10 - R1*I1 e ottieni la tensione ai capi delle tre resistenze in parallelo .
Adesso è facile calcolare la corrente che scorre in ogni ramo , cioè le correnti 12 , I3 , I4 .
Naturalmente per la leggi di Kirchoff dovrà essere : I1 = I2 +I3+I4.

antonio89x
Grazie Camillo! :-D
Comunque ho sistemato l'immagine.

antonio89x
Se (a destra) si aggiungesse un altro generatore da 5V si procederebbe così:

--RISULTATI PRIMO GENERATORE--
$V_1=8,13V$
$V_2=V_3=V_4=1,87V$
$V_4=1,87V$
$I_1=8,13mA$
$I_2=I_3=3,74mA$
$I_4=0,623mA$

--SECONDO GENERATORE--

$R_(eq)=1230 Omega$
$I_1=V/R_(eq)=5/1230=4,1 mA$
$V_1=R_1*I_1=1000*4,1*10^-3=4,1V$
Poi faccio $V-V_1=5-4,1=0,9V$ e da qui trovo $I_2=I_3=(0,9)/500=1,8 mA$
$I_4$ posso trovarlo facendo $I_1$ meno la somma di $I_2$ con $I_3$.

Per il principio di sovrapposizione degli effetti, sommo i risultati ottenuti:

$V_"tot"=10+5=15V$
$V_1"tot"=8,13+4,1=12,23V$
$V_2"tot"=V_3"tot"=V_4"tot"=1,87+0,9=2,77V$

$I_1"tot"=8,13+4,1=12,23mA$
$I_2"tot"=I_3"tot"=3,74+1,8=5,54mA$
$I_4"tot"=0,623+0,5=1,123mA$

Tutto giusto, vero?

Camillo
Per il primo generatore è tutto corretto .
Per il secondo generatore non ho capito esattamente dove sia applicato ; se fosse applicato ai capi di R4 allora tutto cambia perchè dal nuovo generatore di 5 V il circuito è visto come : R1 in parallelo a R2, a R3, a R4 , cioè tutte le resistenze sono in parallelo tra loro e allora la resistenza equivalente totale va ricalcolata .

Da quello che scrivi come Vtot = 10+5 = 15 V sembererebbe che i due generatori siano in serie .......

antonio89x
Si si, ho fatto un errore per quanto riguarda la $R_eq$ del secondo generatore
Ho riscritto per errore quella del primo e i calcoli, così non tornano... sai era un pò tardi :-D
Comunque, come procedimento è giusto? :roll:

Ecco il circuito:


Camillo
Non vedo il circuito...

Adesso lo vedo , però dovresti rifare i calcoli , dopo ti dico se è tutto ok

antonio89x
E’ sbagliata solo la seconda $R_(eq)$ e di conseguenza i calcoli del secondo generatore, quindi anche quelli della sovrapposizione degli effetti.
Comunque il risultato corretto non mi interessa più di tanto, se il ragionamento va bene, allora ok… :roll:

Camillo
Non mi sembrano corretti i tuoi ragionamenti nè sul secondo generatore ( a parte l'errore nel definire Req) nè nel calcolo poi finale quando si sommano gli effetti dei due generatori.
Ho preferito rifarlo ex novo così:
*SECONDO GENERATORE
R1, R2, R3 sono in parallelo tra loro e la loro risulatente è in serie a R4.
La Req = 3200 Ohm .
Chiamo sempre I4 la corrente che scorre nel resistore R4 e cos' di seguito ; quindi I4 = $5/(Req) = 1.5625mA.
Quella che tu chiami I1, a parte l'errore in Req non è I1 , ma I4 per la ragione detta sopra , passa attraverso I4 e poi si divide negli altri rami.
Su R4 si ha una caduta di tensione = $ 3000*1.5625 = 4.6875 V $ .
Ai capi quindi di delle 3 resistenze in parallelo si ha una tensione di : $ 5-4.6875 = 0.3125 V $ che produce le correnti seguenti :
I1 = $0.3125/1000=0.3125 mA$
I2 $= 0.3125/500= 0.625mA =$ I3
[ infatti I1+I2+I3 =1.5625 mA = I4 ]

Adesso vediamo le correnti risulatnti nel caso reale :
*PRIMO E SECONDO GENERATORE IN FUNZIONE
n.b. I4 ha verso opposto nel caso gen1 e gen2 ; quindi I4 tot = 0.623-1.5625 = -0.9395 mA e prevale quindi il verso impresso dal generatore 2 .
Anche I1 ha versi opposti nei due casi e vale quindi : 8.13-0.3125 = 7.8175 mA e prevale il verso imposto dal gen 1 .
nel caso invece di I2 , I3 i versi impressi dai due generatori sono concordi e quindi i valori delle correnti si sommano e infatti :
I2 = I3 = 3.74+0.625 = 4.365 mA.

Adesso è bene fare un disegno del circuito con i 2 gen in funzione , indicando i versi delle varie correnti .
Si verifica che nel nodo comune a R1,R2,R3,R4 vale la relazione : I1 +I4 ( correnti entranti) = I2+I3 ( correnti uscenti ) .
infatti : 7.8175+0.9395 = 8.757 mA
4.365+4.365 = 8.73 mA [ la diff. è dovuta a qualche arrotondamento fatto nei calcoli col primo generatore ].
Ti lascio completare la soluzione individuando le tensioni applicate ai vari resistori .

per verifica ti dico che la tensione ai capi di R2 ( e quindi anche di R3 ) vale circa : 2.185 V .
Fammi sapere se ti torna...

Una domanda : ma come mai al liceo, questi esercizi che son più di Elettrotecnica che non di Fisica ?

antonio89x
Lo dicevo che era sbagliato sia il secondo generatore, sia la parte finale...

"Camillo":
Una domanda : ma come mai al liceo, questi esercizi che son più di Elettrotecnica che non di Fisica ?

Veramente questo esercizio l'ho preso da "analisi dei sistemi"

"Camillo":
Fammi sapere se ti torna...

Lo rifaccio tutto da capo e poi ti dico

Ciao! :-D

peppesmile
si antonio è propriocome dice Camillo.

ho fatto tutti i calcoli del primo e secondo generatore e mi risultano uguali.

il principio di sovrapposizione degli effetti non l'ho applicato, però dai calcoli di Camillo sembra essere giusto. :-D :-D

Camillo
Naturalmente l'esercizio si può anche risolvere senza usare il principio di sovrapposizione degli effetti.
Considero la situazione reale con i due generatori in funzione , eseguo il calcolo di R2 , R3 in parallelo che chiamerò R23 ( pari a 250 Ohm) e applico i due principi di Kirchoff :
a) la somma algebrica delle correnti concorrenti in un nodo è sempre nulla e quindi : I1 +I4 = I23 ( chiamando I23 la corrente che scorre nel resistore R23 , parallelo delle due resistenze R2 , R3 .).
b) la somma algebrica delle cadute di tensione lungo i lati di una maglia è uguale alla somma algebrica delle f.e.m che si incontrano lungo i lati della maglia stessa , percorrendo la maglia in un senso prefissato arbitrariamnete, cioè : $Sigma RI = Sigma E $.
se considero la maglia di sx ottengo : $ E1 = 10 = R1*I1 +R23*I23 $
se considero quella di dx ottengo : $ E2 = 5 = R4*I4+R23*I23 $
si hanno così 3 equazioni in 3 incognite e il sistema si risolve facilmente , ad es. I1 = 7.8125 mA.
Per trovare poi I2, I3 basta considerare che sono uguali tra loro e valgono $ (I23)/2 $.

antonio89x
Ok ok, tutto risolto!
Grazie mille Camillo :-D

Rispondi
Per rispondere a questa discussione devi prima effettuare il login.