Dubbi sull'analisi dei transitori

[anotherjoe]

Salve,

ho alcune perplessità riguardo a questo argomento, spero che qualcuno mi aiuti. La settimana che viene avrei la prova in itinere, potrei puntare a risolvere tutto meccanicamente, con le regole, ma ci tengo a anche a capire alcuni aspetti di quello che succede a livello fisico.

Grazie in anticipo.


Considero il seguente circuito:

(spero si capiscano i disegni )

|= ^^^^^ R === ((((( L==========// (int.)====|
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .||
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+. . . . . . . . . . . . . . . .-------. . . . . . . . . . . <
O E_cc. . . . . . . . . . . . ------- C. . . . . . . . . .<
-. . . . . . . . . . . . . . . . . || . . . . . . . . . . . .<
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . . .R
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . . .||
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All'inizio, all'istante 0-, l'interruttore (int.) è chiuso, le componenti sono scariche, quindi secondo le regole ho la situazione seguente:

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -(int. chiuso)
|== ^^^^^ R ===-----(L)======= |====|======|
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .<
+. . . . . . . . . . . . . . . . .o + . . . . . . . . . . .<
O E_cc. . . . . . . . . . . . . o -.(C) . . . . . . . . .<
-. . . . . . . . . . . . . . . . . || . . . . . . . . . . . <
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .R
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . . . .||
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cioè un cortocircuito al posto di (L) e una ddp al posto di (C). Volevo chiedere come mai c'è questo comportamento fisico, cioè come mai in questa condizione un induttore si comporta da cortocircuito, anche visto che dovrebbe accumulare energia, mentre un condensatore si comporta come una ddp, e se prendere la ddp da considerare dove è presente (C) in un verso o in un altro è indifferente.

Calcolo le condizioni iniziali, poi apro il circuito e studio il transitorio. Dalle regole devo considerare, per il transitorio, il seguente circuito:


- - - - - - - - - - - - - - - - - - -(gen. tensione) - - - - - - - - - - - - - - - - (int. aperto)
|=== ^^^^^ R === ((((( L==o- O +o=====================|=======//....===.......
|| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . .|| . . . . . . .(maglia non più considerata)
|| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . .||
+. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-------. . . . . . . /\
O E_cc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ------- C. . . . . . | (gen. corrente)
- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . . |
|| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . .||
|| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|| . . . . . . . .||
| =================================================|=============…....



cioè metto un gen. di tensione in serie ad L e uno di corrente in parallelo a C, non considero più la parte con la R a destra dell'int. aperto.
C'è un motivo per cui in tutti gli esempi che ho il generatore di tensione in serie con L viene messo da - a +, sia lo guardi da sinistra a destra, che dall'alto in basso? Cioè, mi riferisco alla caduta di potenziale del generatore in serie con L, come va presa rispetto allo stesso L? C'è una regola?

E vorrei anche capire come mai c'è questo comportamento fisico, tale da dover affiancare questi generatori a induttori e condensatori per descrivere il comportamento di transitorio, dovrebbe esserci una spiegazione fisica a livello di spostamento di cariche.

Successivamente converto il gen. di corrente in \\ a C con uno di tensione in serie a C e risolvo passando nel dominio di Laplace oppure tramite le equazioni differenziali nel dominio del tempo.

[EdmondDantes]

Questo per gli schemi.
LaTeX per le formule.

[VRI]

Piuttosto...Fai un disegnino su carta e lo scannerizzi...Se proprio non vuoi usare fidocad(Quando imparerai ad usarlo ti passerà la voglia di scannerizzare fidati )...
Giuro, finito di leggere le righe di introduzione e visto il disegno, volevo spegnere il PC
P.S. A parer mio, se vuoi capire veramente bene i transitori, devi studiarti singolarmente i circuiti RL ed RC finché non li sai cantando...Dopo dovrebbe essere tutto più facile
Su internet per esempio si trovano delle animazioni che mostrano il funzionamento dei due e aiutano molto a capire e non a risolvere meccanicamente l'esercizio.

[Candy]

In merito al consiglio di VRI, evita di postare scannerizzazioni. Affidati unicamente ad FidocadJ, e dopo una prima ora di prove di funzionamento ed una seconda ora per imparare a disegnare bene, ne gioverai molto con l'aiuto prolungato di tutto il forum.

[Lele_u_biddrazzu]

...(spero si capiscano i disegni )...

Direi che si comprendono decisamente a fatica ... comunque, se non erro, credo che tu ti riferisca a questo circuito...

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

... Volevo chiedere come mai c'è questo comportamento fisico, cioè come mai in questa condizione un induttore si comporta da cortocircuito....

Il legame tra tensione e corrente in un induttore è il seguente....



quindi, essendo nulla la derivata della corrente in regime stazionario, la tensione ai capi dell'induttore è pure nulla; in altre parole, quando la corrente è costante, la variazione temporale del flusso concatenato dell'induzione magnetica è nullo, pertanto, in accordo con la legge di Faraday, non viene indotta alcuna forza elettromotrice...

...mentre un condensatore si comporta come una ddp, e se prendere la ddp da considerare dove è presente (C) in un verso o in un altro è indifferente....

Dire che un condensatore si comporta come una d.d.p. è sbagliato... credo sia più corretto dire che, essendo la tensione ai capi di un condensatore una grandezza continua nel tempo, è possibile assimilare quest'ultimo, per quanto riguarda la rappresentazione del circuito all'istante , come un generatore ideale di tensione pari a ....

Per quanto riguarda gli altri quesiti, credo che dovresti spiegarti meglio...

[anotherjoe]

Questo per gli schemi.
LaTeX per le formule.

In merito al consiglio di VRI, evita di postare scannerizzazioni. Affidati unicamente ad FidocadJ, e dopo una prima ora di prove di funzionamento ed una seconda ora per imparare a disegnare bene, ne gioverai molto con l'aiuto prolungato di tutto il forum.

Grazie ragazzi, chiedo comprensione, è la prima volta che posto un circuito, dalla prossima seguirò le vostre indicazioni.

Piuttosto...Fai un disegnino su carta e lo scannerizzi...Se proprio non vuoi usare fidocad(Quando imparerai ad usarlo ti passerà la voglia di scannerizzare fidati )...
Giuro, finito di leggere le righe di introduzione e visto il disegno, volevo spegnere il PC
P.S. A parer mio, se vuoi capire veramente bene i transitori, devi studiarti singolarmente i circuiti RL ed RC finché non li sai cantando...Dopo dovrebbe essere tutto più facile
Su internet per esempio si trovano delle animazioni che mostrano il funzionamento dei due e aiutano molto a capire e non a risolvere meccanicamente l'esercizio.

Grazie VRI, guarda se avessi lo scanner avrei evitato l'oretta (prima l'ho fatto su un txt, poi copiando e incollando sul forum si sono riassettate righe e colonne a seconda dell'impostazione testuali di base del form di inserimento ) ad incolonnare i caratteri ascii, continuando a controllare nell'anteprima come veniva il tutto per essere il più preciso possibile, idem se avessi saputo usare fidocad, ma un po' preso dalla fretta e dalla 'niubbiaggine' ho fatto questa "opera".

Per il resto, non prenderla a male, la penso esattamente come te sul risolvere "meccanicamente" e rendendomi conto dell'ignoranza che mi attanaglia ho chiesto aiuto, non avrei nemmeno disturbato altrimenti. Sapessi in quanti si studiano gli esercizi al fine di saperli risolvere distaccandoli dal contesto teorico e dalla materia, per quanto possibile, io ho sempre cercato di non fare così.
Ma prima o poi la mazzata la prendi e da noi arriva in Elettronica, bella forte se parti con delle basi risibili.

...(spero si capiscano i disegni )...

Direi che si comprendono decisamente a fatica ... comunque, se non erro, credo che tu ti riferisca a questo circuito...

....

Grazie Lele, è proprio questo! Mi leggo le tue spiegazioni e ci rifletto, poi riformulo i miei (spero minimizzati) dubbi i maniera più chiara.