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tostapane ed effetto joule
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frara...@gmail.com
Jul 20, 2014, 7:12:38 AM7/20/14
to
Salve, mi trovo alle prese con un problema di fisica in cui c'� un tostapane dotato di una resistenza variabile. Quando la resistenza variabile � al minimo il circuito assorbe in totale una potenza di 1060 watt, mentre il resistore del tostapane dissipa una potenza di 38 watt. Quando invece la resistenza variabile � al massimo il circuito assorbe in totale 865 watt e il resistore nel dissipa 197. A questo punto il problema chiede perch� un tostapane con queste caratteristiche non funziona correttamente. Qualcuno potrebbe spiegarmelo?
Tommaso Russo, Trieste
Jul 20, 2014, 6:44:08 PM7/20/14
to
Il 20/07/2014 13:12, frara...@gmail.com ha scritto:
>
>
>
> Salve, mi trovo alle prese con un problema di fisica in cui c'è un
Piu' che il tostapane, sembrerebbe che a non funzionare correttamente
sia il testo. Le grandezze date sono perfettamente compatibili con un
tostapane alimentato a 230 V il cui elemento riscaldante contiene una
resistenza di 48 Ohm ed e' in serie con una resistenza variabile fra 1,7
e 13 Ohm: ma le dissipazioni indicate sono quelle della resistenza
variabile, non di quella fissa. Ammesso che "il resistore del tostapane"
stia ad indicare la resistenza fissa.
Se e' cosi', il tostapane e' stato progettato per "rendere al pane" 668
W al minimo e 1022 W al massimo.
Se invece anche la resistenza variabile e' affogata nell'elemento
riscaldante (scelta piu' ragionevole, sia per non sprecare energia
elettrica che per evitare il problema di dissipare il calore generato
dalla resistenza variabile senza far scottare l'utente), la potenza
utile del tostapane varia fra 865 e 1060 W.
--
TRu-TS
buon vento e cieli sereni
>
>
>
> Salve, mi trovo alle prese con un problema di fisica in cui c'è un
> tostapane dotato di una resistenza variabile. Quando la resistenza
> variabile è al minimo il circuito assorbe in totale una potenza di
> 1060 watt, mentre il resistore del tostapane dissipa una potenza di
> 38 watt. Quando invece la resistenza variabile è al massimo il
> circuito assorbe in totale 865 watt e il resistore nel dissipa 197.
> A questo punto il problema chiede perché un tostapane con queste
> caratteristiche non funziona correttamente. Qualcuno potrebbe
> spiegarmelo?
Temo che dovrai chiederlo all'estensore del problema :-)
> spiegarmelo?
Piu' che il tostapane, sembrerebbe che a non funzionare correttamente
sia il testo. Le grandezze date sono perfettamente compatibili con un
tostapane alimentato a 230 V il cui elemento riscaldante contiene una
resistenza di 48 Ohm ed e' in serie con una resistenza variabile fra 1,7
e 13 Ohm: ma le dissipazioni indicate sono quelle della resistenza
variabile, non di quella fissa. Ammesso che "il resistore del tostapane"
stia ad indicare la resistenza fissa.
Se e' cosi', il tostapane e' stato progettato per "rendere al pane" 668
W al minimo e 1022 W al massimo.
Se invece anche la resistenza variabile e' affogata nell'elemento
riscaldante (scelta piu' ragionevole, sia per non sprecare energia
elettrica che per evitare il problema di dissipare il calore generato
dalla resistenza variabile senza far scottare l'utente), la potenza
utile del tostapane varia fra 865 e 1060 W.
--
TRu-TS
buon vento e cieli sereni
Francesca Randone
Jul 21, 2014, 3:16:27 PM7/21/14
to
In teoria il circuito � pensato per essere alimentato da un generatore a 110 V, con una resistenza interna di 10 Ohm, una reistenza fissa (che ho chiamato resistore) di 5 Ohm e quella variabile posta in parallelo a quella fissa che varia tra 2 e 20 Ohm.
Tommaso Russo, Trieste
Jul 23, 2014, 6:34:18 PM7/23/14
to
Il 21/07/2014 21:16, Francesca Randone ha scritto:
>
> In teoria il circuito è pensato per essere alimentato da un
auto, ottieni un generatore a 110 V cc, con resistenza interna di una
ventina di *milli*ohm, non 10 ohm!
Ad una utenza esterna il tuo generatore puo' erogare *al massimo* una
potenza di 302 watt, nel caso anche l'utenza abbia la stessa resistenza
di 10 ohm. Mettendolo in corto, genererebbe (ma *al suo interno*) una
potenza di 1210 watt. Potresti usare *lui* per tostare il pane (sempre
che non vada arrosto prima..)
> una reistenza fissa (che ho chiamato resistore) di 5 Ohm e quella
> variabile posta in parallelo a quella fissa che varia tra 2 e 20
> Ohm.
Ma questo e' un problema diverso da quello posto all'inizio: qui le
resistenze da considerare sono *tre*, visto che la resistenza interna
del generatore (che di solito e' abbastanza bassa da poter essere
trascurata) e' addirittura superiore a quella dell'utenza.
Il tuo problema e' che non hai individuato i dati salienti del problema
posto, e quindi nel post di apertura non li hai esposti: hai esposto
solo alcuni dei tuoi risultati parziali (a prima vista numericamente
corretti, per carita') ma lasciando alla sfera di cristallo del lettore
la ricostruzione del problema originale. Cosa piuttosto difficile, visto
che i dati si riferivano a un generatore reale buono al piu' per qualche
lampadina d'emergenza, e a una disposizione circuitale progettata da un
tecnico sotto l'azione dell'acido lisergico... (e questa probabilmente
era la risposta piu' corretta da dare al problema).
Ma ancora, i dati non sono completi. Cosa vuol dire che "un tostapane
non funziona *correttamente*? Se e' progettato per sgelare il pane
congelato usando 38 watt, e per dargli una riscaldatina con 197 watt,
con i dati ottenuti *lui* funziona perfettamente... immagino che nel
problema fossero riportati anche alcuni suoi dati di targa, per esempio:
progettato per funzionare alla massima potenza se collegato alla rete
elettrica a 110 V (che e' un generatore con resistenza trascurabile).
In questo caso, una risposta possibile potrebbe essere: con *quel
generatore*, indipendentemente dal "circuito di regolazione", il
tostapane non potra' mai funzionare alla massima potenza, visto che nel
caso migliore possibile ai suoi estremi sarebbe presente una ddp
inferiore a 37 V.
Ma qualche parola andrebbe detta anche sul "circuito di regolazione". Ti
pare sensato che per usare 38 watt per sgelare il pane tolto dal freezer
tu debba trasformare il cucinino in una sauna, visto che il resto del
circuito e il generatore dissipano 1022 watt (e il generatore da solo ne
dissipa 922, salvo che non vada arrosto)? Le resistenze di regolazione
si mettono in serie all'utenza da regolare, non in parallelo!
(E comunque, non si usa un generatore per alimentare un'utenza con
resistenza *inferiore* alla sua resistenza interna).
>
> In teoria il circuito è pensato per essere alimentato da un
> generatore a 110 V, con una resistenza interna di 10 Ohm,
Piuttosto altina anzicheno'... se metti in serie 9 buone batterie per
auto, ottieni un generatore a 110 V cc, con resistenza interna di una
ventina di *milli*ohm, non 10 ohm!
Ad una utenza esterna il tuo generatore puo' erogare *al massimo* una
potenza di 302 watt, nel caso anche l'utenza abbia la stessa resistenza
di 10 ohm. Mettendolo in corto, genererebbe (ma *al suo interno*) una
potenza di 1210 watt. Potresti usare *lui* per tostare il pane (sempre
che non vada arrosto prima..)
> una reistenza fissa (che ho chiamato resistore) di 5 Ohm e quella
> variabile posta in parallelo a quella fissa che varia tra 2 e 20
> Ohm.
resistenze da considerare sono *tre*, visto che la resistenza interna
del generatore (che di solito e' abbastanza bassa da poter essere
trascurata) e' addirittura superiore a quella dell'utenza.
Il tuo problema e' che non hai individuato i dati salienti del problema
posto, e quindi nel post di apertura non li hai esposti: hai esposto
solo alcuni dei tuoi risultati parziali (a prima vista numericamente
corretti, per carita') ma lasciando alla sfera di cristallo del lettore
la ricostruzione del problema originale. Cosa piuttosto difficile, visto
che i dati si riferivano a un generatore reale buono al piu' per qualche
lampadina d'emergenza, e a una disposizione circuitale progettata da un
tecnico sotto l'azione dell'acido lisergico... (e questa probabilmente
era la risposta piu' corretta da dare al problema).
Ma ancora, i dati non sono completi. Cosa vuol dire che "un tostapane
non funziona *correttamente*? Se e' progettato per sgelare il pane
congelato usando 38 watt, e per dargli una riscaldatina con 197 watt,
con i dati ottenuti *lui* funziona perfettamente... immagino che nel
problema fossero riportati anche alcuni suoi dati di targa, per esempio:
progettato per funzionare alla massima potenza se collegato alla rete
elettrica a 110 V (che e' un generatore con resistenza trascurabile).
In questo caso, una risposta possibile potrebbe essere: con *quel
generatore*, indipendentemente dal "circuito di regolazione", il
tostapane non potra' mai funzionare alla massima potenza, visto che nel
caso migliore possibile ai suoi estremi sarebbe presente una ddp
inferiore a 37 V.
Ma qualche parola andrebbe detta anche sul "circuito di regolazione". Ti
pare sensato che per usare 38 watt per sgelare il pane tolto dal freezer
tu debba trasformare il cucinino in una sauna, visto che il resto del
circuito e il generatore dissipano 1022 watt (e il generatore da solo ne
dissipa 922, salvo che non vada arrosto)? Le resistenze di regolazione
si mettono in serie all'utenza da regolare, non in parallelo!
(E comunque, non si usa un generatore per alimentare un'utenza con
resistenza *inferiore* alla sua resistenza interna).
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