[Elettronica]

w3ns-votailprof
Salve a tutti.
Ho un dubbio riguardante questo esercizio:




In particolare vorrei sapere se è corretto affermare che nel morsetto a cui sono collegati induttanza resistenza da 3 Ohm e generatore il potenziale sia quello di v4 (t).

Vorrei risolvere utilizzando la trasformazione in circuito equivalente di Thevenin:






Utilizzo il metodo del potenziale ai nodi:
LKC:
$ 1) I2 = I4 + I5 $
$ 2) I1 = I2 + I3 $
$ 3) I3+ I4 = 0 $

Poi tramite la legge di Ohm

$ I1 = (0-V4)/1 $
$ I2 = (V2 - V3)/(J4) $
$ I3 = (V2 - V3)/3 $
$ I4 = (V1 - V3)/ (-J0.25) $

Posso anche dire che
$ I5 = 0 $
$ V1 = 0 $

Grazie a chi mi risponderà.

Risposte
RenzoDF
"w3ns":
... In particolare vorrei sapere se è corretto affermare che nel morsetto a cui sono collegati induttanza resistenza da 3 Ohm e generatore il potenziale sia quello di v4 (t)....

Certo che no, partendo dal nodo superiore che hai scelto come nodo di riferimento a zero, per raggiungere il nodo 2, non attraversi il resistore destro e successivamente il generatore di tensione[nota]Non generatore di potenziale.
Il potenziale puoi "geograficamente" vederlo come una quota (rispetto ad un certo riferimento), mentre la tensione come un dislivello, ovvero differenza fra due quote.[/nota] V4, ne segue che il potenziale del nodo 2 sarà dato dalla somma delle tensioni sui due suddetti bipoli.

"w3ns":
... Posso anche dire che
$ I5 = 0 $
$ V1 = 0 $ ...

No per la prima, sì per la seconda.

Nella scrittura delle tue equazioni ci sono comunque diversi errori.

Rimosso il resistore R2, avrai che

$I_1=I_5$

$I_1=(0-(V_2-V_4))/1$

$I_2=(V_2-0)/(j4)$

sostanzialmente le variabili circuitali $V_1$, $I_5$ e $I_4$ sono superflue, in quanto il ramo che collega il nodo 1 al riferimento a zero può essere eliminato; in pratica la tensione equivalente di Thevenin è uguale a quella ai morsetti del condensatore.

Volendo semplificare ancora, anche il potenziale $V_3$ non è indispensabile[nota]Visto che $I_4=-I_3$[/nota], ne segue che avrai solo $V_2$ come potenziale incognito e di conseguenza un'unica equazione, ottenibile dalla KCL al nodo 2.

NB Vista la presenza di un unico generatore, per rispondere alle richieste del problema puoi fare a meno di considerare la fase indicata nella funzione del tempo v4(t).

w3ns-votailprof
Sei stato chiarissimo ti ringrazio.

RenzoDF
Quando hai risolto, se puoi, posta la tua soluzione, anche se in forma condensata. :wink:

BTW Io, in questo caso, avrei preferito risolvere il circuito via falsa posizione (il metodo egizio, che dopo 3000 anni è ancora utilissimo). :)


w3ns-votailprof
Certo!
Allora anzitutto scrivo le LKC
$ 2) I2 = I4 $
$ 3) I3 + I4 = 0 $

Poi tramite legge di Ohm

$ I1 = (V4 - V2)/1 $
$ I2 = (V2)/(J4) $
$ I3 = (V2 - V3)/3 $
$ I4 = (-V3)/(-J/4) $

Sostituisco e trovo

$ VTh = -0.037+J0.05 [V] $

Passo al calcolo della resistenza equivalente.







Anche in questo caso scrivo le LKC

$ 2) I2 = I3 + I4 $

$ 3) I = I1 + I2 $

Poi tramite Ohm

$ I1 = (V3 - V1 )/(-J/4) $
$ I2 = (V3 - V2)/3 $
$ I3 = (V2 - V1 )/(J4) $
$ I4 = (V2)/1 $

Utilizzo la 2 e la 3 delle LKC e trovo
$ RTh = 0.025 - J0.25 [ohm] $


A questo punto calcolo la corrente e quindi la potenza attiva

$ P(R1) = 0.5*|I|^2*( R2) = 0.018 [W] $

RenzoDF
Purtroppo da un rapido controllo non concordo ne sulla VTh ne sulla ZTh e di conseguenza su P;
se poi ho tempo ti posto i miei calcoli.

In questo caso, non trovo comunque "conveniente" risolvere una seconda volta il circuito per determinare l'impedenza equivalente, visto che basta usare il classico metodo via serie / parallelo. ;-)

RenzoDF
Per far prima ti posto solo i miei risultati:

i) come detto determino l'unica incognita V2 dalla KCL al nodo 2 e da questa la tensione equivalente secondo Thevenin, via partitore di tensione

$V_{Th}\approx (15.15-j59.64) \ \text{mV}$

ii) via serie parallelo determino l'impedenza equivalente

$ Z_{Th}\approx (15.86-j250) \ \text{m}\Omega$

iii) di conseguenza la corrente attraverso il resistore R2

$I_2=V_{Th}/(R_2+Z_{Th})\approx (27.7-j51.9) \ \text{mA}$

iiii) e infine

$P_2=1/2R_2|I_2|^2 \approx 1.73 \ \text{mW}$

w3ns-votailprof
Effettivamente ho rivisto i calcoli.
Ho abbanonato Thevenin e ho risolto il circuito in maniera "classica":





Scrivo le LkC
$ 1) I1 = I2 + I3 $
$ 2) I4 + I3 = I5 $

Ohm

$ I1 = (V3 -V1 + V4)/1 $
$ I2 = (V1)/(J4) $
$ I3 = (V1 - V2)/(3) $
$ I4 = (-V2)/(-0.25J) $
$ I5 = (Vi - V3 )/1 $

Sostituisco e trovo
$ V2 = -0.05+J0.31 [V] $

e infine
$ PR2 = 1/2|V2|^2*R2 = 0.00172872 [W] $

RenzoDF
Ok. :smt023

... ma scrivere quella potenza con 6 cifre significative non ha senso, anche per il fatto che le ultime 4 non sono corrette. :wink:

... e, a voler essere pignoli, le unità di misura non devono essere scritte fra parentesi quadre. :D

w3ns-votailprof
Grazie! Il tuo aiuto è stato molto prezioso.

RenzoDF
Giusto per scrivere il valore corretto, via metodo egizio, quella potenza vale esattamente

$P=1/578 \text{W}$

:D

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