Dubbi/difficoltà sui tipi di circuiti

[EdmondDantes]

stefanob70
Appunto e' nella scuola, spesso.
Non credo che a scuola si studi la differenza di significato fra una d.d.p. e una tensione elettrica, in generale.
Ma lasciamo perdere questo aspetto. Ho gia' scritto che:

La fisica va studiata nel modo corretto: i concetti ricevuti a scuola o letti nei giornali e libri simili a quelli del primo post sono spesso fuorvianti;

Stesso discorso per la legge di Ohm, torno a ripetere.

[claudiocedrone]

Perdonate, se avessi saputo di scatenare un putiferio e crisi esistenziali avrei evitato l'ironia nel mio intervento
Cibachrome, rileggi solo quanto ho scritto riguardo le convenzioni "fisiche" e di disegno, aggiungo che tu hai nominato dei "nodi" contrassegnandoli con lettere dell'alfabeto ma se in quei punti non colleghi altro, elettricamente non sono affatto nodi ma solo punti in cui il tratto grafico conduttore ideale si piega ad angolo retto; il "trucchetto" che cerchi per capire se due o più resistenze sono tra loro in serie o in parallelo (vale anche per gli altri bipoli con le dovute considerazioni del caso) sta nell'osservare come sono tra loro connesse; se sono connesse tramite uno solo dei rispettivi terminali sono dette in serie e ne consegue che sono percorse dalla medesima corrente, se sono invece tra loro connesse tramite entrambi i rispettivi terminali sono dette in parallelo e ne consegue che sono sottoposte alla medesima differenza di potenziale; tale "ribaltamento" della classica definizione di serie e parallelo che si trova praticamente in ogni testo basilare di elettrotecnica ("due o più resistenze sono dette in serie quando sono attraversate dalla medesima corrente etc. etc." che ho notato mettere in crisi una moltitudine di studenti alle prime armi, lo avevo già proposto in un lontano thread aperto da un utente in difficoltà proprio riguardo alle "serie e paralleli di resistenze".

[EdmondDantes]

Cibachrome, ti sei collegato piu' volte, ma non hai piu' risposto.
Quindi?
Io ti consiglio di acquistare un libro serio di elettrotecnica, anche di scuola superiore se non vuoi entrare nei meandri della matematica che gira intorno all'argomento.

[Cibachrome]

Ho riprovato a caricare in questa risposta il quarto circuito ma vedo solo lo sfondo bianco. Non riesco a capire qual è il problema.

Quarto-circuito.JPG (21.57 KiB) Osservato 7560 volte

arkeo2001 Non conoscevo la strategia "pensa di essere un elettrone". Mi piace ed al momento la trovo utile.

Non immaginavo che ci fosse un cortocircuito negli ultimi 2 circuiti (probabilmente sono equivalenti). Però non mi torna il fatto che per la corrente la resistenza è come se non ci fosse.
Non mi torna nemmeno il fatto che la corrente sia la stessa in tutto il circuito e quindi anche dopo che ha attraversato uno o più bipoli.
Sono argomenti che fanno parte del percorso di studio che devo fare.
Per ora in questa discussione vorrei concentrarmi sui tipi di circuiti. Per il resto si vedrà in seguito.

claudiocedrone
Batteria, lampada ed interruttore nel circuito del libro sono Reali oppure Ideali?

Io invece pensavo che su Fidocadj si possono considerare sia i circuiti Reali che quelli Ideali. Escludendo i cavi e la loro lunghezza, io preferisco di più i circuiti Reali

Che succede se nei miei circuiti su fidocadj (o su un simulatore) utilizzo il flusso degli elettroni, il generatore reale e la resistenza reale? I cavi e la loro lunghezza rimangono ideali.

Secondo me, nel primo e nel secondo circuito la corrente passa per un solo percorso e quindi la resistenza è in serie. Stessa cosa vale se la resistenza sta al filo DC. Ho controllato anche la foto con la spiegazione del libro che ho allegato nel primo messaggio.
Però nel secondo circuito la resistenza è anche in parallelo.

Altrimenti realizzo i primi due circuiti dal vivo sulla breadboard e faccio i test con il multimetro, magari mi potrà essere utile ad uscire dal tunnel. Non so se un alimentatore da 5v 1A possa bastare. Per il cacolo della resistenza applico la legge di ohm.

Per quanto riguarda il terzo ed il quarto circuito mi sa che sono tipo nel traforo del Monte bianco

Per quanto riguarda i circuiti standard con 2 o 3 bipoli in serie oppure per i circuiti standard con 2 o 3 bipoli in parallelo credo di mai avuto difficoltà/confusione.

Invece quando un circuito non è standard allora la si, che mi blocco e non vado avanti. Cerco nei libri e su internet però se non trovo una soluzione chiedo a qualcuno.

I pallini neri li ho utilizzati per indicare che i fili sono connessi tra loro e quindi non sono isolati. Poi non mi sono accorto che nello scrivere ho chiamato nodi anche quei punti che non lo sono.
Prima di aprire la discussione ho dovuto ripassare cos'è un nodo, un ramo ed una maglia perché me li ero proprio scordati. Mesi fa avevo dato una letta a queste cose.

[Cibachrome]

lilloAnche se già li conoscevo ti ringrazio per averli postati/consigliati ^^.

EdmondDantes

Non mi sono disconnesso dal forum, sono sempre rimasto collegato. Per un po' stavo nel forum a leggere le altre discussioni.
Anche alla discussione relativa a Fidocadj devo ancora rispondere.

Mi piacerebbe trovare un libro di Elettrotecnica non universitario che però sia semplice.

Il libro di cui parlavo nel primo post è questo: Corso di elettronica fondamentale. Siccome è semplice ed è rivolto alla pratica avevo deciso di leggere la parte iniziare in modo di affiancarlo a dei libri di elettrotecnica. Devo finire di fare la cernita dei libri di Elettrotecnica.

Forse è meglio che scrivo i titoli (con l' autore o/e gli autori) dei libri di elettrotenica, macchine elettrici e circuiti che ho.

[EdmondDantes]

Il tuo caso e' piu' grave di quanto pensassi.
Lasciamo perdere i dubbi sulla legge di Kirchhoff: e' legittimo, se non hai mai studiato.

Ma mi vuoi dire che significa l'affermazione seguente:

Che succede se nei miei circuiti su fidocadj (o su un simulatore) utilizzo il flusso degli elettroni, il generatore reale e la resistenza reale? I cavi e la loro lunghezza rimangono ideali.

Siamo messi male. FidoCadj e' un programma di disegno. Cosa vuoi che succeda?
E soprattutto come fai ad utilizzare il flusso di elettroni su Fidocadj...

Alcuni di questi dubbi sono dovuti principalmente ai seguenti fattori, a mio modesto parere:
1) Non conosci la materia (diciamo un bel 99%). Non e' un male. Si rimedia studiando.
2) Errata impostazione data al topic fin dall'inizio. A volte e' meglio non sapere nulla che sapere poco e male.
3) Non conosci nulla dell'elettrotecnica base. Bipoli, tensione, intensità di corrente, resistore, serie e parallelo. Questi sono i primi mattoni che devi sistemare nella tua testa. Lascia perdere ideale e reale. Imparerai a leggere la parola "reale" solo dopo 30 pagine (al tuo livello, se sali su di livello, probabilmente, 500 pagine sono poche). Lascia perdere il conduttore ideale che non e' quello reale e bla e bla e a bla...


Se riesci dimentica tutte le corbellerie che conosci, inizi dalla prima di copertina di un libro scolastico di elettrotecnica (vedi il Conte ad esempio) e lascia perdere i libri con lampadine, se vuoi imparare qualcosa. Se vuoi saldare con stagno per audiofili allora puoi evitare di sostituire il tuo attuale libro e la discussione si conclude qui.

[EdmondDantes]

Riflettendo su altro, mi e' venuto in mente il corso di admin.
Fatto veramente bene anche se lui si definisce un insegnante scarso. Mi piacerebbe avere la sua capacita' comunicativa (scritta e grafica). Altro che scarso...

Il corso in alcuni tratti potrebbe essere un po' di alto livello per te, ma al limite o salti il pezzo o chiedi qui.

[arkeo2001]

arkeo2001 Non conoscevo la strategia "pensa di essere un elettrone". Mi piace ed al momento la trovo utile.

Non immaginavo che ci fosse un cortocircuito negli ultimi 2 circuiti (probabilmente sono equivalenti). Però non mi torna il fatto che per la corrente la resistenza è come se non ci fosse.

Non si tratta di una strategia, è un espediente mirato. In quel singolo caso ha potuto avere una sua utilità, mi sembra a quanto tu stesso dici; se ti è servito a capire che i primi due circuiti sono la stessa cosa, fine, dimenticalo. Non appena c'è un un nodo in cui concorrono più di due conduttori, e non esiste circuito concreto che non ne abbia, l'espediente non aiuta ma confonde.

Come rendersi conto che l'altro schema è un corto? Penso che hai diverse possibilità. Una è quella di partire da esperienze che si possono fare. Ce l'avrai un tester e un alimentatore. E allora calcoli la resistenza che ci vuole per far scorrere una corrente non troppo elevata e tale che la resistenza possa facilmente dissipare la potenza corrispondente, e chiudi il circuito con un amperometro in serie. Chiaramente parliamo di ordini di grandezza di corrente che è bene tenere a un decimo di quella erogabile dall'alimentatore. Se tutto è andato bene misurerai grossomodo la corrente che avevi stabilito, a meno chiaramente di tolleranze della resistenza e resistenza interna del generatore. Questa prima resistenza "fissa" la chiamo A. Adesso prendi delle resistenze iniziando da valori alti e le metti in parallelo una per volta, la chiamo B e chiaramente il suo valore sarà di volta in volta diverso. Con qualche decina di MOhm chiaramente non succede niente alla lettura ma man mano che diminuisci la resistenza che colleghi in parallelo la corrente aumenterà. Ammesso e non concesso che l'alimentatore sia un mostro chi ti impedisce di arrivare a valori che so, di 0.000022103 Ohm? E così facendo non hai messo praticamente in corto il circuito? E difatti, se il calcolatore online non mi inganna, quella è la resistenza di una barra di rame di 10 cm di lunghezza e 1 cm di diametro. E' chiaro, credo che nessun alimentatore umano potrà farti portare l'esperimento a termine ma l'importante è vedere e comprendere che la resistenza in parallelo "pesa" sul comportamento della corrente tanto più quanto è piccola. Si potrebbe osservare che è un problema del tutto simile a quello della resistenza interna degli strumenti di misura ma magari ci si torna se il topic lo vorrà.

Suppongo mi dirai che è un esperimento stupido che hai fatto da ragazzino, chiaramente non intendevo insegnare nulla a nessuno. Però secondo me se l'hai fatto, o ne hai dimenticato le conseguenze o non le hai notate; se invece non l'hai fatto mai, fallo di corsa e vedrai che si accende la lampadina, quella mentale.

Adesso viene il passo importante: astrarre i concetti generali dal caso concreto. Il filo che hai usato nell'esperimento ha la sua resistenza ma se la vai a calcolare e non hai usato un filo al risparmio, vedi che è molto più piccola di A (quella fissa intendo, alla quale hai di volta in volta connesso in parallelo le altre B). E allora nel tuo schema ci sarà una linea che rappresenta il filo e che "mentalmente" vuol dire: "questa cosa porta tutto quello che ci passa attraverso, è un elemento ideale". Quindi ha l'unico ruolo di collegare gli oggetti che invece, quelli sì, presentano un comportamento significativo per il circuito.

Ma non finisce qui. Nel momento in cui il valore della resistenza B, quella con cui fai le prove, inizia a diventare dello stesso ordine di grandezza della resistenza del filo con cui hai costruito il circuito, non puoi più trascurare il filo. Al punto che se in parallelo a A metti la barra di rame di cui sopra, la corrente nel circuito sarà quella corrispondente alla sola resistenza del filo che diventa dominante per lo studio del circuito (in questo singolo punto del ragionamento non pensiamo alla resistenza interna del generatore, ma tanto è solo un addendo in più).

Come vedi un modello non è mai una mappa 1:1 tra elementi del circuito e enti del mondo reale. E' un'astrazione che si impara a fare e che dipende non solo dalla geometria del circuito ma anche dai valori degli elementi, e si vede anche nel nostro circuito banalissimo. Se le resistenze A e B sono abbastanza più grandi della resistenza del filo quest'ultimo può non entrare nel modello. Ma se sono dello stesso ordine di grandezza devi considerare la resistenza del filo come una seconda resistenza in serie (prima o dopo il parallelo tra A e B) e a quel punto i collegamenti sullo schema tornano a essere ideali. Finito? No. Perché il modello dipende anche dallo scopo del circuito, dalla frequenza di lavoro, etc. Lo sanno tutti che all'aumentare della frequenza induttanze, resistenze e capacità sono presenti contemporaneamente in tutti i punti del circuito, anche le piste di rame dei PCB e così via. In continua due piste parallele di un PCB possono essere trascurate nel modello, ma se ci fai passare correnti a 1 GHz le piste vanno modellate aggiungendo la capacità e l'induttanza che così si creano. Il PCB è lo stesso, il modello sarà totalmente diverso. Anche nel tuo banale circuito, se devi che so, tarare un amperometro di altissima precisione potrebbe diventare importante la resistenza delle boccole (esagero ma per rendere l'idea). Altro esempio, la misura con quattro puntali delle resistenze molto piccole, funzionalità che esiste in alcuni strumenti. E' lo stesso tipo di problema.

Non mi torna nemmeno il fatto che la corrente sia la stessa in tutto il circuito e quindi anche dopo che ha attraversato uno o più bipoli.
Sono argomenti che fanno parte del percorso di studio che devo fare.
Per ora in questa discussione vorrei concentrarmi sui tipi di circuiti. Per il resto si vedrà in seguito.

Capisco che è controintuitivo, ed è uno dei limiti dell'analogia idraulica che purtroppo (in questo caso) abbiamo già nel sangue. Chi non ha aperto il rubinetto dell'acqua in giardino e non ha visto che la "forza" dell'acqua all'estremità è minore se il tubo è lungo?

In questo caso ti aiuta il fatto che "qualcosa" si deve conservare; prese due qualsiasi sezioni del tuo circuito la carica che entra in una deve uscire dall'altra in un certo intervallo di tempo. Prova col tester e l'esperimento che forse avrai fatto. Misuri la corrente prima dell'ingresso al parallelo delle due resistenze e dopo all'uscita (uso "ingresso" e "uscita" per attenermi alla tua probabile immagine mentale) e vedrai che è la stessa. L'alternativa è che la corrente possa sparire nel nulla o generarsi dal nulla e penso si possa escludere.

Ora, mi rendo conto che siamo entrati in un terreno un po' complesso ma non credo vi fossero alternative. Il solo fatto che tu abbia disegnato una resistenza in parallelo a una resistenza ideale di valore nullo (perché questo è quello che hai fatto nel circuito che abbiamo esaminato) costringe immediatamente a dover distinguere realtà e idea. Questo è ineludibile perché è lo stesso processo che ha permesso alla scienza di svilupparsi. Adesso tocca a te pensare su queste cose e lasciarle elaborare; la modellazione non è una cosa banale e ci sono interi corsi universitari su questo. Però è un processo comprensibile da chiunque e ho fiducia che valga anche per te.

[arkeo2001]

EdmondDantes LOL, ho letto la tua risposta quando ero già a un buon punto con la mia, non mi sorprende che abbiamo idee diverse sulla trasmissione della conoscenza.

[EdmondDantes]

Salvo le discussioni fra i veterani EY, credo che questo sia il post più inutile del sito.