Lezione 3Resistori e generatori elettrici

Materiale: slide "ET_Lezione_3" (con appendice su conduttori cilindrici, sferici ed emisferici).

Argomenti trattati

1. Il modello circuitale: equazioni topologiche (Kirchhoff, prossime lezioni) ed equazioni dei componenti (tipologia).
2. Conduzione elettrica: esperienza e legge di Ohm, resistenza e conduttanza, $R = \rho\ell/S$; resistività dei materiali e dipendenza dalla temperatura.
3. Effetto Joule e passività del conduttore ohmico; legge di Ohm locale $\mathbf E = \rho\mathbf J$ e densità di potenza $\rho J^2$.
4. Generatori elettrici: perché serve un campo non conservativo; tipi di generatori.
5. Comportamento a vuoto ($\mathbf E_g = -\mathbf E_c$) e forza elettromotrice ($e = v_0$).
6. Comportamento a carico: resistenza interna, $V = E - R_i I$, bilancio di potenza.
7. Bipoli: resistore ideale (lineare, tempo-invariante, bilaterale; passivo se $R > 0$), cortocircuito e circuito aperto, GIT e GAT.
8. Esempio pila + lampadina risolto con GIT e con GAT; punto di lavoro; limiti dei modelli.
9. Appendice: resistenza di gusci cilindrici, sferici ed emisferici (dispersore di terra).

Teoria

• Resistore e legge di OhmPer molti materiali V = R I (legge di Ohm), con R = ρℓ/S per un cilindro; la potenza assorbita R I² diventa calore (effetto Joule), quindi il resistore con R > 0 è passivo. Il resistore ideale è il bipolo v = R i: lineare, tempo-invariante, bilaterale; i casi limite sono il cortocircuito (R = 0) e il circuito aperto (R = ∞).Resistore e legge di Ohm → — punti 1–3, 7 (resistore, casi limite) e 9
• Generatori elettrici, GIT e GATUn generatore contiene un campo non conservativo che spinge le cariche; a vuoto la sua tensione è uguale alla forza elettromotrice, a carico cala di Ri·I. Il GIT (v = e per ogni i) è il modello senza perdite, il GAT (V = E − Ri I) aggiunge la resistenza interna; collegando un carico si trova il punto di lavoro.Generatori elettrici, GIT e GAT → — punti 4–8

Esercizi

• Autoverifica Lezione 3 - domande e risposte — le 14 domande di verifica del docente

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