cos'è l 'impedenza?

[Dorian Gray]

E' corretto questo approccio trovato in rete? Se no, dove č da correggere?

***
La legge di Ohm vale esclusivamente quando non vi č "sfasamento" alcuno tra
corrente e tensione (corrente continua)
Nel caso di corrente alternata, invece, lo "sfasamento" si verifica e l'impedimento
che la corrente incontra non puň piů essere espresso in termini di
resistenza, poiché accanto a fenomeni dissipativi (resistivi), si verificano
anche fenomeni di accumulo dell'energia elettrica (induttivi, capacitivi).
E' necessario, cosě, "estendere" la legge di Ohm in modo da includere tali
fenomeni di accumulo. Ciň si ottiene introducendo una nuova grandezza
fisica: la reattanza. La "combinazione" di resistenza e reattanza prende il
nome di impedenza.
***

Non mi serve scendere nei dettagli, solo capire se l'approccio č corretto.
Grazie

[Tommaso Russo, Trieste]

Dorian Gray ha scritto:
> E' corretto questo approccio trovato in rete? Se no, dove è da correggere?

Lo trovo corretto e anche didatticamente piuttosto chiaro. A voler
essere pignoli correggerei un paio di imprecisioni:

> La legge di Ohm vale esclusivamente quando non vi è "sfasamento" alcuno tra

> corrente e tensione (corrente continua)

Anche per la corrente alternata, se il carico e' puramente resistivo
(lampadina a incandescenza, scaldabagno). Ovviamente tutti i circuiti
elettrici presentano capacita' e induttanza non nulle, anche quando
possono essere trascurabili, ma al fine di compensare esattamente la
reattanza capacitiva e quella induttiva si puo' sempre aumentare
artificialmente la minore (*solo* se c'e' in gioco un'unica frequenza
della tensione di alimentazione, perfettamente sinusoidale, nessuna
distorsione, nessuma armonica). E' quello che si fa mettendo in
parallelo ai motori elettrici i condensatori di rinfasamento, per
riportare il cos phi a valori accettabili (per la societa' erogatrice,
che altrimenti vede transitare maggior corrente sul carico resistivo
delle sue linee di alimentazione e butta via, riscaldandole, piu'
energia che nessuno le paga): 0,8 o 0,9, teoricamente si puo' arrivare
al rinfasamento esatto, cos phi = 1.0.

> ... accanto a fenomeni dissipativi (resistivi), si verificano

> anche fenomeni di accumulo dell'energia elettrica (induttivi, capacitivi).

> E' necessario, così, "estendere" la legge di Ohm in modo da includere tali
> fenomeni di accumulo.

accumulo e restituzione, ovviamente. Altrimenti uno studente puo'
pensare che anche in presenza di corrente alternata condensatori e
induttanze si comportino come batterie al piombo ;.)

--
Tru-TS

[argo]

On 29 Giu, 22:36, "Dorian Gray" <dorian__g...@katamail.com> wrote:
[...]
> Non mi serve scendere nei dettagli, solo capire se l'approccio è corretto.
[..]
>Ciò si ottiene introducendo una nuova grandezza

>fisica: la reattanza. La "combinazione" di resistenza e reattanza prende il
>nome di impedenza.
>***

beh non mi piace molto come e' scritto perche' viene ''raccontato''
mentre
per queste cose secondo me ci vogliono definizioni semplici, chiare e
in termini matematici.
Quindi secondo me va benino (non sarebbe l'approccio che adotterei
io),
se si tratta solamente della parte preliminare ad una parte piu'
sostanziosa che deve seguire.
Altrimenti direi che va male

>E' corretto questo approccio trovato in rete? Se no, dove è da correggere?

Mah, forse, come forma puramente preliminare potrebbe essere del
tipo:
''data la corrente I(t) e la ddp V(t) ai capi di un bipolo si
definisce impedenza G(w) la distribuzione nello spazio delle frequenze
w tale che
G(w)i(w)=v(w), dove i(w) e v(w) sono le trasformate di Fourier (o
all'occorrenza di Laplace) di I(t) e V(t).
In pratica G(w) definisce la risposta in tensione del bipolo
attraversato da una corrente, e vice versa G^{-1} definisce la
risposta in corrente ad una tensione applicata ai capi del bipolo.
Nei casi in cui I(t)=cost e V(t)=cost l'impedenza e' l'usuale
resistenza G(w)=R=cost che collega tensione e corrente semplicemente
per un fattore moltiplictivo.''
Prendi questo semplicemente come un esempio di massima.
ciao

[Dorian Gray]

"Tommaso Russo, Trieste" <tru...@tin.it> ha scritto nel messaggio
news:ua2ak.107570$FR.3...@twister1.libero.it...

> Anche per la corrente alternata, se il carico e' puramente resistivo
> (lampadina a incandescenza, scaldabagno). Ovviamente tutti i circuiti
> elettrici presentano capacita' e induttanza non nulle, anche quando

Ma se la corrente è continua, un fenomeno di accumulo deve verificarsi
comunque, almeno durante il transitorio? Poi il tutto si comporterà da
circuito puramente resistivo, ma nella fase di carica delle capacità anche
in continua dovremmo avere inapplicabilità della legge di Ohm, no?

Grazie

[Tommaso Russo, Trieste]

Dorian Gray ha scritto:

>
> Ma se la corrente è continua, un fenomeno di accumulo deve verificarsi
> comunque, almeno durante il transitorio? Poi il tutto si comporterà da
> circuito puramente resistivo, ma nella fase di carica delle capacità anche
> in continua dovremmo avere inapplicabilità della legge di Ohm, no?

E certamente! In un intervallo si tempo che include un transitorio, non
puoi parlare di "corrente continua". :-)

Tu fai l' esempio di un circuito in cui la componente induttiva e'
trascurabile. Lo puoi schematizzare (ovviamente, semplificando assai)
con un resistore di resistenza R e un condensatore in parallelo di
capacita' C. Ad esso colleghi una batteria, che puoi schematizzare con
un generatore di tensione V in serie alla sua resistenza interna Ri. Al
momento del collegamento, la differenza di potenziale ai capi di R e C
e' nulla, e la corrente si porta immediatamente al suo massimo V/Ri, per
poi decrescere fino al valore stazionario V/(R+Ri), mentre la tensione
ai capi di C ed R *aumenta* fino al valore stazionario RV/(R+Ri). Fino
al raggiungimento dello stato stazionario non vi e' proporzionalita' fra
tensione ai capi di R e corrente che l'attraversa, e quindi non vale la
legge di Ohm.

Nel transitorio, C accumula l'energia C[RV/(R+Ri)]^2/2, che restituira'
(dissipandola in R) quando la batteria verra' staccata.

Se, al contrario, e' la componente capacitiva ad essere trascurabile,
puoi schematizzare il carico come R in serie ad un'induttanza L. Al
momento del collegamento, la corrente e' nulla e tutta la ddp V si trova
concentrata ai "capi" (virtuali) di L; ai capi (reali) del circuito R+L
in serie puoi misurare la stessa tensione V, quella della "batteria a
vuoto". La corrente aumenta progressivamente fino al valore V/(R+Ri), e
la tensione ai capi del circuito R+L diminuisce fino a RV/(R+Ri). Anche
in questo caso, durante il transitorio la legge di Ohm non vale, e
l'induttanza L accumula nel campo magnetico un'energia L[V/(R+Ri)]^2/2.

Per far restituire quest'energia dissipandola in R, non devi staccare la
batteria, ma cortocirciutarla (e magari subito dopo staccarla, per
evitare che la potenza V^2/Ri la surriscaldi :-). Se la stacchi, la
corrente non puo' azzerarsi istantaneamente e l'energia del campo
magnetico va a caricare la capacita' del circuito, che, per quanto
piccola, deve esserci, portandola ad una ddp Vextra tale che C Vextra^2
= L[V/(R+Ri)]^2. Se C e' molto piccola, l'extratensione di apertura
Vextra puo' raggiungere valori elevatissimi.

Nel caso in cui ne' L ne' C siano trascurabili, per una trattazione
esatta, devi applicare il metodo di argo :-), e tener conto anche del
fatto che in una linea elettrica L e C non sono concentrate ma
distribuite. In generale, comunque, otterrai curve, tensione e corrente
in funzione del tempo, che si portano da un valore stazionario ad un
altro con uno smorzamento esponenziale o con oscillazioni smorzate di
frequenza vicina a 2pi/sqrt(LC).

Nel caso delle correnti alternate, l'accumulo e restituzione dell'
energia nei campi elettrici e magnetici avviene *ad ogni semiciclo*, con
conseguente sfasamento (eventualmente nullo) fra tensione e corrente.

--
TRu-TS