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Matrice ammettenze doppio bipolo

Circuiti, campi elettromagnetici e teoria delle linee di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

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[1] Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto Utentemorbidoso88 » 7 mag 2013, 23:56

Buonasera, ho un problema, non riesco a svolgere un esercizio potreste aiutarmi? Ecco di seguito il testo :
Calcolare la matrice delle ammettenze del doppio bipolo e la tensione ai capi del condensatore per t>0 sapendo che l'interruttore chiude a t=0 e il circuito è in regime per t<0, Vg(t) = 10 cos(wt)V, w =10^4 rad/s, R1=4ohm, R2=3ohm, R3= 5ohm, R4= 3ohm, R5= 3ohm, R6= 3ohm, R7= 4ohm, R8= 6ohm, C= 25uF.
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[2] Re: Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 8 mag 2013, 0:18

Visto che chiede la matrice delle ammettenze, tanto vale calcolarla subito.

Prendi il blocco delle 6 resistenze e applica la definizione della matrice Y per trovare i 4 elementi. I conti dei 4 parametri si fa mettendo in corto la porta che cui non stai applicando tensione.

Y11 ad esempio si calcola trovando l'ammettenza da R1 verso destra e cortocircuitando R3. Analogamente per Y22 cortocircuiti R1 e trovi l'ammettenza di R3 in parallelo al resto della rete ecc. ecc.
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[3] Re: Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto Utentemorbidoso88 » 9 mag 2013, 11:05

Grazie per la celere risposta, ma io è proprio questo che non ho capito, mi dicevano di fare la trasformazione stella triangolo ma non so proprio da dove iniziare, spero in un tuo(vostro) aiuto grazie
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[4] Re: Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 9 mag 2013, 11:46

Non mi sembra che sia indispensabile usare una trasformazione triangolo stella.

Calcola le ammettenze del blocco che hai evidenziato, la definizione e` in queste figure



Poi in modo simmetrico per Y22 e Y12.
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[5] Re: Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto Utentemorbidoso88 » 15 mag 2013, 3:23

Scusa se non ho risposto prima, comunque niente non capisco proprio come venirne a capo con tutte queste resistenze, potresti dirmi cosa applicare di preciso? Questo è l'ultimo capitolo del libro ed è trattato superficialmente, grazie in anticipo
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[6] Re: Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 15 mag 2013, 13:56

morbidoso88 ha scritto:... comunque niente non capisco proprio come venirne a capo con tutte queste resistenze

Ricordando le due equazioni relative alla caratterizzazione via ammettenze di un doppio bipolo, ovvero

\left\{ \begin{align}
  & {{I}_{1}}={{Y}_{11}}{{V}_{1}}+{{Y}_{12}}{{V}_{2}} \\ 
 & {{I}_{2}}={{Y}_{21}}{{V}_{1}}+{{Y}_{22}}{{V}_{2}} \\ 
\end{align} \right.

e vista l'uguaglianza fra R4, R5 e R6, risulta in questo caso conveniente trasformare la stella relativa in triangolo, ottenendo il seguente doppio bipolo equivalente




Come detto, le due suddette equazioni portano a legare correnti e tensioni ai morsetti attraverso la relativa matrice a parametri Y, e basta notare che le singole ammettenze possono essere ricavate dal rapporto correnti tensioni con una delle due porte cortocircuitate; per esempio, cortocircuitando la seconda porta, ovvero imponendo una tensione V2 nulla fra i suoi morsetti, e forzando la rimanente con un GIT "esterno", possiamo ricavare (visto che i due resistori di destra sono cortocircuitati)

{{Y}_{11}}={{\left. \frac{{{I}_{1}}}{{{V}_{1}}} \right|}_{{{V}_{2}}=0}}=\frac{1}{4}+\frac{2}{9}+\frac{1}{3}=\frac{29}{36}\,\text{S}


mentre cortocircuitando la prima porta, ovvero imponendo la tensione V1=0 avremo che dalla definizione e forzando la seconda sempre con un GIT, (visto che i due resistori sinistri risultano in cortocircuito)

{{Y}_{12}}={{\left. \frac{{{I}_{1}}}{{{V}_{2}}} \right|}_{{{V}_{1}}=0}}

{{I}_{1}}=-\left( \frac{{{V}_{2}}}{3}+\frac{{{V}_{2}}}{9} \right)\quad \to \quad {{Y}_{12}}=-\frac{1}{9}-\frac{1}{3}=-\frac{4}{9}\,\text{S}

calcolando la corrente in detto cortocircuito, avremo il secondo parametro.

Lascio a te il calcolo dei due rimanenti parametri.
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[7] Re: Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto Utentemorbidoso88 » 16 mag 2013, 2:40

Grazie molto adesso sto facendo dei passi in avanti, Y22 quindi è 1/3+2/9+1/5 giusto? Non ho capito però come hai calcolato Y12...
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[8] Re: Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 16 mag 2013, 9:55

morbidoso88 ha scritto:Grazie molto adesso sto facendo dei passi in avanti, Y22 quindi è 1/3+2/9+1/5 giusto?

Esatto!

morbidoso88 ha scritto:Non ho capito però come hai calcolato Y12...

Come già detto, vista la definizione,

{{Y}_{12}}={{\left. \frac{{{I}_{1}}}{{{V}_{2}}} \right|}_{{{V}_{1}}=0}}

e quindi visto che V1=0, i due resistori sinistri risulteranno cortocircuitati



e di conseguenza la corrente I1 alla prima porta potrà essere calcolata attraverso una semplice KCL al nodo sinistro

{{I}_{1}}+{{I}_{a}}+{{I}_{b}}=0\quad \to \quad {{I}_{1}}=-{{I}_{a}}-{{I}_{b}}=-\frac{{{V}_{2}}}{3}-\frac{{{V}_{2}}}{9}
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[9] Re: Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto Utentemorbidoso88 » 22 mag 2013, 1:58

Scusa se sto rispindendo ora, quindi Y21 sarà uguale a Y12 giusto? e la tensione ai capi del condensatore?
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[10] Re: Matrice ammettenze doppio bipolo

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 25 mag 2013, 0:56

morbidoso88 ha scritto:Scusa se sto rispindendo ora, quindi Y21 sarà uguale a Y12 giusto?

Giusto, come sempre accade quando il doppio bipolo è semplicemente resistivo, vista la sua reciprocità.

morbidoso88 ha scritto:... e la tensione ai capi del condensatore?

Beh, ricavata la matrice delle ammettenze, usando per il doppio bipolo una rappresentazione circuitale equivalente semplificata a T o a Pi greca, direi che puoi risolverlo anche autonomamente; ... ricordati solo di postare la soluzione, ... qui si usa così. ;-)
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