Il circuito elettrico

Cos'è un circuito elettrico

Un circuito elettrico è composto da elementi elettrici collegati fra loro.

Nella forma più semplice un circuito elettrico è composto da un generatore e un utilizzatore collegati tra loro da una linea elettrica.

circuito elettrico semplice

La funzione del circuito è trasmettere potenza dal generatore elettrico, dove viene prodotta, all'utilizzatore elettrico.

Tipi di elementi

Esistono due tipi di componenti del circuito

  • Elementi attivi
    Gli elementi attivi erogano energia. Ad esempio, i generatori, le batterie, gli amplificatori operazionali.
  • Elementi passivi
    Gli elementi passivi non erogano energia. Ad esempio, i resistori, i condensatori, i diodi, ecc.

L'analisi del circuito

L'analisi del circuito determina la tensione e la corrente che attraversano gli elementi.

La differenza tra rete e circuito elettrico

Spesso i due termini sono comunque usati come sinonimi. Tuttavia, indicano due concetti diversi:

  • Rete
    Una rete è l'interconnessione degli elementi elettrici.
  • Circuito elettrico
    Un circuito elettrico è una rete in cui esiste uno o più percorsi chiusi.

Pertanto, il circuito è una particolare tipologia di rete.

Rami, nodi e maglie del circuito elettrico

La topologia di un circuito elettrico è composta di rami, nodi e maglie.

  • I rami
    Un ramo ( branch ) del circuito è un singolo elemento. Può trattarsi di un resistore, un generatore, ecc. Ad esempio, in questo circuito sono presenti tre rami, un generatore, un resistore e un condensatore.
    i rami del circuito elettrico ( esempio )
  • I nodi
    Un nodo ( node ) è il punto di connessione tra due o più rami. Nel circuito è indicato con un punto. Ad esempio in questo circuito sono presenti tre nodi.
    esempi di nodi

    Nota. Due nodi collegati tra loro da un filo in corto circuito senza nessun elemento in mezzo (conduttori perfetti) formano un solo nodo.
    un esempio di nodo

  • Le maglie
    Una maglia (loop) è un percorso chiuso che parte da un nodo, passa attraverso una sequenza di nodi intermedi e torna al nodo di partenza, senza passare in ogni nodo per più di una volta. Ad esempio, in questo circuito il percorso abca è una maglia. Il percorso bcb è un'altra maglia.
    un esempio pratico di maglie del circuito

    Nota. Una maglia è detta indipendente se contiene almeno un ramo che non è contenuto anche in altre maglie.

Teorema fondamentale della topologia delle reti

Secondo il teorema fondamentale della topologia delle reti, è una rete con n nodi e m maglie indipendenti ha m-n-1 rami (r). $$ r = m+n-1 $$

Un esempio pratico

Questo circuito ha m=2 maglie indipendenti (abca, bcb) e n=3 nodi.

esempi di nodi

Secondo il teorema fondamentale della topologia delle reti il circuito è composto da r=4 rami.

$$ r = m+n-1 $$

$$ r = 2+3-1 $$

$$ r = 4 $$

In effetti il circuito elettrico è composto da quattro elementi.

E così via.

 


 

Segnalami un errore, un refuso o un suggerimento per migliorare gli appunti

FacebookTwitterLinkedinLinkedin
knowledge base