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Generatore di tensione, dubbi mai risolti

Circuiti e campi elettromagnetici

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[1] Generatore di tensione, dubbi mai risolti

Messaggioda Foto Utenterocco1977 » 23 ott 2018, 14:31

Buongiorno a tutti. Voglio fare riferimento al generatore di tensione sia ideale che reale. Dagli studi di elettrotecnica si apprende che il generatore di tensione ideale presenta una ddp ai suoi capi sempre costante, poiché la resistenza interna in serie è uguale a zero, quindi la corrente che scorre nel circuito che esso andrà ad alimentare non causerà nessuna caduta di tensione al suo interno. Nel caso del generatore reale di tensione, la resistenza interna in serie è diversa da zero, per cui la differenza di potenziale che si trova ai capi del generatore sarà di un valore x a vuoto, che è il valore massimo e scenderà quando applicheremo un carico. Infatti la corrente che scorre nel circuito causerà anche una caduta di tensione nella resitenza interna in serie al generatore e di conseguenza una diminuzione del valore rispetto al valore massimo. Bene, negli esercizi di elettrotecnica si parla sempre di un generatore reale con resistenza interna di un dato valore...nella realtà ciò è ben diverso. Non si parla mai di questa resistenza. Da un punto di vista teorico basterebbe dividere la tensione a vuoto per la corrente di cortocircuito. E' giusto da un punto di vista pratico?
I miei dubbi non finiscono qui, li esperrò uno alla volta.
Grazie anticicipatamente per la collaborazione.
Ultima modifica di Foto UtenteWALTERmwp il 23 ott 2018, 14:42, modificato 1 volta in totale.
Motivazione: Titolo reso più esplicito
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[2] Re: Generatore di tensione, dubbi mai risolti

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 23 ott 2018, 17:09

La resistenza interna di un generatore di tensione reale non è mai zero.
La si può valutare rilevando la differenza di tensione tra vuoto e a un certo carico
(ma non in corto!) tenendo presente che può non essere costante, come
ad es. nel caso di batterie-
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[3] Re: Generatore di tensione, dubbi mai risolti

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 23 ott 2018, 18:04

Tutto quanto hai scritto è corretto.

Da un punto di vista teorico basterebbe dividere la tensione a vuoto per la corrente di cortocircuito. E' giusto da un punto di vista pratico?

Si dal punto di vista teorico, ma non è sempre possibile/conveniente misurare direttamente la corrente di cortocircuito, dipende dalle potenze in gioco.

Sulle batterie da autoveicolo è scritto per esempio: 12 V 50 Ah, corrente di cortocircuito 240 A
Puoi ricavare 12/240 = 0,05 ohm.
ma non conviene metterle in cortocircuito con un amperomento per misurare i 230 A !!!
Forse per un secondo tiene, poi quasi certamente la batteria si surriscalda e scoppia.

Magari rilevi che un carico assorbe 20 A, per il quale la tensione scende da 12 a 11 V
ricavi R interna = (12-11)/20 = 0,05 ohm

Puoi poi ricavare la corrente teorica di cortocircuito: 12/0,05 = 240 A

O_/
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[4] Re: Generatore di tensione, dubbi mai risolti

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 23 ott 2018, 18:36

C'è una cosa da dire.
Purtroppo si usa sempre il termine "generatore reale di tensione" per indicare comunque sempre un modello che come tale è una semplificazione della realtà. In particolare, si tratta del più semplice modello lineare che permette di tenere conto del fatto che quando si applica un carico ragionevole ad un generatore reale (per esempio una pila), la tensione si abbassa e non è perfettamente costante. Si tratta di un modello che ha una certa dose di "idealità" ma che è reso un tantinello più realistico introducendo la famosa resistenza interna.

Se il carico applicato alla pila è "piccolo", la variazione di tensione sarà "piccola" anche lei e il rapporto darà una resistenza che potrà essere usata nel modello.

Nella realtà se la corrente diventa "non piccola", un oggetto come una pila ha un comportamento molto più complesso e decisamente non lineare; sarebbe molto fuorviante utilizzare un modello "di generatore reale di tensione" per esempio in casi in cui la si mette in corto. Da cui la necessità di scrivere datasheet con molti parametri come la corrente massima di scarica, il tipo di utilizzo (p.es. forti correnti per breve tempo o correnti piccole richieste a lungo), etc che dipendono dalla chimica della batteria e dalla particolare costruzione adottata.
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[5] Re: Generatore di tensione, dubbi mai risolti

Messaggioda Foto UtenteDarwinNE » 23 ott 2018, 18:37

MarcoD ha scritto:Puoi poi ricavare la corrente teorica di cortocircuito: 12/0,05 = 240 A


Secondo me è un valore molto teorico, e d'altronde come dicevi anche tu una batteria normale non sopravvive molto a lungo ad un corto circuito secco, interverranno molti effetti anche termici che cambieranno tutto ed in particolare la corrente.
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[6] Re: Generatore di tensione, dubbi mai risolti

Messaggioda Foto Utenterocco1977 » 25 ott 2018, 19:08

Vi ringrazio per la collaborazione, insomma, da quel che ho capito quel valore conta poco, poiché l'importante è avere una tensione pressochè costante ai capi del generatore, cioè dimensionarlo per quello che serve. Infatti se la corrente assorbita rientra entro certi valori la caduta di tensione ai capi del generatore è molto bassa. Se si alimenta una lampada alogena(12V 55W, una H7 per capirci) dalla batteria dell'automobile noteremo che la tensione ai capi della lampada sarà 12V, anche perché a vuoto sarà sicuro 13-14.la lamapda assorbe una corrente = 55w/12V= 4.5A. La batteria della macchina riesce ad erogare ben oltre questo valore. Se la stessa la alimentiamo con un alimentatore stabilizzato, ma di 1A, come io ho fatto, noteremo che la lampada si accenderà, ma la luce sarà bassa. In effetti la tensione rilevata in questa condizione è scesa a 4,5V. Se la stessa lampada la alimentiamo con una piccola pila da 12V (per i telecomandi) , non darà per nulla segni di vita.
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[7] Re: Generatore di tensione, dubbi mai risolti

Messaggioda Foto Utentevenexian » 25 ott 2018, 19:34

Un generatore reale può essere modellato con un generatore ideale con in serie un impedenza non una resistenza. Questa impedenza cambia il suo valore con tutto (tensione erogata, corrente assorbita, frequenza, temperatura, invecchiamento, ecc.).

Un'idea te la puoi fare su questa pagina, proprio dove parlano dell'impedenza di uscita di un semplice regolatore.

https://www.tnt-audio.com/clinica/regulators2_impedance1.html
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