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[Risolto] Problema di fisica circuiti elettrici

  

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La figura mostra un circuito in corrente continua, con due generatori ideali, che generano una tensione $\Delta V=12,0 \mathrm{~V}$ ciascuno, 3 resistori identici, di resistenza $R=2,0 \mathrm{k} \Omega$ e un condensatore di capacita $C=5,0 \mu \mathrm{~F}$.
Un deviatore consente di cambiare il contatto elettrico del circuito dal punto $A$, uno dei capi del resistore $R_3$, al punto $B$, uno dei capi del condensatore, $e$ viceversa. Allinizio il contatto è nella posizione mostrata nella figura e il condensatore è scarico.
- Determina le intensital delle correnti che fluiscono in ciascun resistore.
- Calcola la potenza con cui ciascun resistore dissipa energia e la potenza con cui ciascun generatore fornisce energia; controlla che i valori ottenuti soddisfino il principio di conservazione dell'energia.
- Il deviatore viene spostato su B. Descrivi e spiega che cosa succede in modo qualitativo.
* Con il deviatore su $B$ il circuito raggiunge dopo un certo tempo una nuova situazione stazionaria. Spiega qual è l'effetto del condensatore carico sul resto del circuito.
- Calcola la corrente che fluisce nei due resistori 1 e 2 in condizioni stazionarie e il lavoro compiuto per caricare il condensatore.
$\left[6,0 \mathrm{~mA} ; 0 ; 6,0 \mathrm{~mA}: 72 \mathrm{~mW} ; 0 \mathrm{~W}, 72 \mathrm{~mW}: 72 \mathrm{~mW} ; 72 \mathrm{~mW} ; 3,0 \mathrm{~mA} ; 8,1 \times 10^{-4} \mathrm{]}\right]$ Suggerimentos nei due casi disegna il circuito che si ottiene, tralasciando gli elementi circuitali non rilevanti.

IMG 5118
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3 Risposte



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i due generatori si trovano in serie e quindi formano una

ddp di 24 V 

le due resistenze sono in serie e essendo uguaki formano un partitore di tensione

che divide in due la tensione applicata (24/2) quindi su ogni resistenza

ci sono 12 V

la corrente è quindi 12/2000= 6 mA

nella resistenza collegata tra il centro dei generatori e il centro del partitore

avendo stessa tensione ai capi la corrente è nulla... 0

La potenza dissipata sarà R*I^2= 2000*0,006^2  = 72mW

@maurilio57 👍👌



2

con commutatore messo su A 

I1 = 4+2 = 6,0 mA

I3 = 4+2 = 6,0 mA

I2 = 2-2 = 0 mA  

Pg1 = Pg2 = 12*6 = 72 mw 

P1 = 36*10^-6*2*10^3 = 72 mw

P3 = 36*10^-6*2*10^3 = 72 mw

 

con commutatore messo su B

nel condensatore fluiscono, inizialmente, due correnti : 

I1 = Vg1/R1 = 6,0 mA 

I2 = Vg2/(R1//R2) = 12/1 = 12,0 mA 

per un totale di 18 mA  

L = C/2*V^2 = 36*25*10^-6 = 9,0*10^-4 J



2
fisica circuiti
fisica circuiti

Millman (vedi fig.1)

Vcd =(E1/r1+0/r2-E2/r3)/(1/r1+1/r2+1/r3) = (12/2000 - 12/2000)/(1/2000+1/2000+1/2000) = 0 V ---> i2= 0 A ;i1 = 12/2000 = 6 mA = i3

Kircchhoff

nodoC
i1+i2 = i3 ---> x+y = z
m1
E1=r1*i1 -r2*i2 --> 12 = 2000x -2000y

E2= r2*i2 + r3*i3 --> 12 = 2000y + 2000z

fisica circuiti  soluz

x = 0.006, y = 0, z = 0.006 --->ok

--------------------------------
P1 = E1*i1 = 12*0.006 = 72 mW
P2 = E2*i2 = 12*0.006 = 72 mW
r1*i1² = 2000(0.006)² = 72 mW
r3*i3² = 2000(0.006)² = 72 mW
------------------------------

fisica circuiti

...vedi la fig.2

C si carica , la r3 viene staccata {la corrente nella r3 passa a zero.}
...la situazione per t -->oo        ic --> 0 e la Vc (=Vbf=Vcf) = E2 + ir2*r2

ir2 = ir1 = 12/4000 = 3mA

---> Vc = Vbf = Vbc + Vcd+ Vdf = 0 + 6 + 12 = 18 V

energia su C (a regime) --> Enc = C*Vc²/2 = 5*10^-6(18)^2/2 = 0.00081 J  = 0.81 mJ

 

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di @maurilio57

i due generatori si trovano in serie e quindi formano una

ddp di 24 V  ... non si trovano in serie !!! lo sarebbero se mancasse r2---> Ethcd = 0 V

le due resistenze sono in serie e essendo uguaki formano un partitore di tensione ... non si trovano in serie!!!

che divide in due la tensione applicata (24/2) quindi su ogni resistenza

ci sono 12 V

la corrente è quindi 12/2000= 6 mA  ????? quale ? forse nella r1 ed r3?

nella resistenza collegata tra il centro dei generatori e il centro del partitore    ?????--> Ethcd = 0 V

avendo stessa tensione ai capi la corrente è nulla... 0  ????? la stessa o nulla ?

La potenza dissipata sarà R*I^2= 2000*0,006^2  = 72mW  dove  ?????

 

@nik 👍👌👍



Risposta
SOS Matematica

4.6
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