[Elettrotecnica] Potenza di un generatore in un circuito con più generatori

Vincent2
Ciao a tutti,
ho difficoltà a procedere con il seguente esercizio:



Se ho capito bene la teoria, il modo per ottenere la potenza totale erogata dal generatore di tensione è quello di spegnere il generatore di corrente, calcolare la resistenza equivalente e ricavare la corrente del generatore di tensione, con il quale avrò una potenza parziale.

A tale potenza si dovrà sommare il contributo dato dal secondo generatore; per cui spengo il generatore di tensione, calcolo la nuova resistenza equivalente e una volta saputa la tensione erogata, tramite la formula dei partitori devo fondamentalmente trovare la corrente che scorre in $R4$.

E' questo il modo giusto di procedere?

Un saluto,
V.

Risposte
RenzoDF
La potenza erogata dal GIT, indicata con $I_E$ la corrente uscente dal suo morsetto positivo (e quindi usando la "convenzione dei generatori"), sarà

$P_E=EI_E$

e quindi, vista la costanza di $E$, la sovrapposizione potrà essere usata per determinare $I_E$ attraverso somma algebrica dei due contributi parziali relativi ai due generatori

$I_E=I_E^{\prime}+I_E^\text{''}$

Notando che R1, R2 e R3 sono in parallelo, il calcolo sarà semplicissimo.

Vincent2
Grazie delle dritte.

Sfortunatamente c'è qualcosa che non quadra con i miei conti

Essendo le 3 resistenze in parallelo, calcolare la resistenza equivalente è facile

$R_12 = 1, R_123=0.5, R_(eq) = 5$

Spegnendo il generatore di corrente, il generatore di tensione eroga 1A (è tarato 5 volt con una resistenza equivalente di 5 ohm)

Tengo da parte il mio risultato, spengo il generatore di tensione e ottengo che con la stessa resistenza equivalente il generatore di corrente ha una tensione di 10V.

Inizio a iterare con i partitori e ottengo come corrente che arriva al resistore $R4$ il valore $0.2A$

In effetti, se sottraggo le 2 correnti $(1-0.2)$ e moltiplico per la tensione del generatore ($5V$) ottengo proprio $4W$ che è la soluzione. Sfortunatamente non capisco perchè la seconda corrente è positiva e non negativa...avete delle idee?

fhabbio
Perchè spegnendo il generatore di f.e.m., la "resistenza equivalente" cambia...
non è più vista dai morsetti del generatore di f.e.m. ma è una resistenza equivalente vista dai morsetti del generatore di corrente.
Esso "vede" le 4 resistenze tutte in parallelo (rendendo passivo il generatore di f.e.m!)^^

RenzoDF
"Vincent":
... spengo il generatore di tensione e ottengo che con la stessa resistenza equivalente il generatore di corrente ha una tensione di 10V. ...Inizio a iterare con i partitori

Non c'è nulla da iterare, una volta spento il GIT, per determinare la corrente parziale devi semplicemente usare un solo partitore di corrente, in quanto $R_{123}=0.5 \Omega$ l'hai già disponibile

$I_E^\text{''}=-\frac{JR_{123}}{R_4+R_{123}}$

"Vincent":
... non capisco perchè la seconda corrente è positiva e non negativa...

Se ti stai chiedendo perché la seconda corrente (quella relativa al GIC) debba essere considerata negativa la risposta è: semplicemente perché nel sovrapporre i due effetti, andando a sommare le correnti parziali,

$I_E=I_E^{\prime}+ I_E^\text{''} $

dobbiamo mantenere la convenzione iniziale scelta per il verso della corrente $I_E$, ovvero quello uscente dal GIT e di conseguenza il contributo del GIC è

$I_E^\text{''} =-0.2\ A$

Vincent2
"fhabbio":
Perchè spegnendo il generatore di f.e.m., la "resistenza equivalente" cambia...
non è più vista dai morsetti del generatore di f.e.m. ma è una resistenza equivalente vista dai morsetti del generatore di corrente.
Esso "vede" le 4 resistenze tutte in parallelo (rendendo passivo il generatore di f.e.m!)^^


Hmm, onestamente non mi è chiaro perchè questo renda la corrente dell'altro generatore negativa.

Vincent2
Perfetto, penso sia tutto chiaro ora! Grazie

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