Ma..il generatore con tensione negativa?!

[alex0211]

Salve a tutti,

oggi mi sono imbattuto in questo circuto qui :

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Determinare la risposta vout per e

Ora, aldilà dei valori numerici di resistenze,condensatori e induttori, mi è balzato all'occhio questo valore di :




Infatti, non curante di tale strano valore, ho considerato i condensatori come corto circuiti e induttori come circuiti aperti per e l'inverso per .

Andando a vedere poi, se avevo svolto l'esercizio, ho visto che la soluzione è:

( ) =

dove è


Quindi in realtà cosa è successo? non notando niente di strano, credo che il problema risieda proprio nell'interpretare quel valore di . In particolare, come ha influito per i condensatori, induttori e resistori?? e per ?

Alex

[marioursino]

Non ci trovo nulla di strano, la tensione del generatore con quel riferimento è negativa. Puoi immaginarlo come un generatore con riferimento invertito che impone 5 V, cosa che il mio professore odia tra l'altro.
Nel tuo caso Vout sarà negativo per Vo negativo.

[IsidoroKZ]

La tensione negativa del generatore vuol semplicemente dire che la polarita` positiva non e` dove c'e` il segno piu`, ma dall'altra parte. Se non ti piace puoi girare sottosopra il generatore di tensione e cambiare segno al suo valore, come ho fatto nella figura sotto.

Per risolvere quel circuito bisogna osservare che c'e` una maglia degenere fatta solo da generatori di tensione e condensatori. Se consideri i condensatori come corticircuiti hai che quando chiudi l'interruttore applichi un corto sulla sorgente di tensione, corto evidenziato qui sotto dalla maglia color turchese (almeno sul mio schermo, poi quando le ho importate qui sono diventate gialle DarwinNE c'e` del lavoro da sbrigare!)

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I condensatori e` meglio pensarli come piccole batterie che si caricano e scaricano velocemente. Se vuoi caricare una batteria MOLTO in fretta, devi fornire TANTA corrente per un tempo limitato. Alla chiusura dell'interruttore stai caricando i condensatori in un tempo che tende a zero, e la corrente che li attraversa ha un picco molto elevato (tende a infinito idealmente). Se la corrente nella maglia evidenziata a e` molto grandissima, vuol dire che tutte le altre correnti sono trascurabili e le possiamo buttare via: resta un circuito di questo genere:

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Il problema chiede di trovare la tensione ai capi di C2 in serie a C3, che formano una capacita` equivalente data dalla serie dei condensatori: . Adesso abbiamo un normale partitore capacito con le sue regole, che sono diverse da quelle del partitore di resistenze:

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Se non ci si ricorda la regola del partitore capacitivo basta fare il conto con le impedenze, metodo che funziona sempre, si ha

Il segno meno deriva dal fatto che Vo e` positivo, MA e` collegato con la crocetta verso il "sotto". Oppure se avessi lasciato il generatore cosi` come era nel problema non ci sarebbe stato nessun segno meno, MA il valore di V0 sarebbe stato negativo e avresti trovato lo stesso risultato numerico.

Semplificando l'ultima frazione si ha la regola del partitore di tensione con i condensatori:
e in questa espressione Vo ha valore POSITIVO perche' l'ho girato prima e per questa ragione e` saltato fuori un meno.

Per invece i condensatori sono circuiti aperti e gli induttori, come diceva il mio prof, un pezzo di filo storto, e quindi il circuito diventa

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e la tensione di uscita diventa quella di un normale partitore resistivo (qui per far vedere l'altra possibilita` ho lasciato il generatore con la crocetta di sopra e il valore di V0 negativo)

[alex0211]

GRAZIE !!!!!!!!!!!!!

L'unica cosa che non mi è chiara però,(provo a spiegarmi il meglio possibile) come "distinguo" quando considerare il condensatore come corto e quando come in questo caso?
e ancora, cosa si intende per maglia degenere?
Grazie,
Alessandro

[RenzoDF]

... come "distinguo" quando considerare il condensatore come corto e quando come in questo caso?

Sono dei cortocircuiti anche in questo caso, ma ora non ho tempo per farti un "bel discorso"

e ancora, cosa si intende per maglia degenere?

Una maglia si dice "degenere" se i suoi lati contengono solo generatori di tensione e/o condensatori; e' uno dei due casi che rende la rete degenere, complementarmente avremo una rete degenere anche se esiste un "insieme di taglio" costituito solo da induttori e/o generatori di corrente.

[alex0211]

Sono dei cortocircuiti anche in questo caso, ma ora non ho tempo per farti un "bel discorso"

Grazie per la chiarissima risposta sulle maglie degeneri.
Per quanto riguarda "il bel discorso", almeno cosa posso guardare (a livello di argomentazioni) per avere almeno una infarinatura?