Esercizio elettrotecnica

Ciao a tutti!

Spero mi aiuterete a risolvere questo esercizio di elettrotecnica. io l'ho gia fatto ma credo proprio che il mio metodo (confrontandolo con altri esercizi) sia sbagliato.

So per certo che al centro c'=E8 un trasformatore ideale. i dati a disposizione sono: Vs=3D2v r1=3D2 ohm r2=3D2 ohm r3=3D3 ohm rs=3D1 ohm r5=3D1 ohm

Quello che vedete al centro "2:1" dovrebbe essere il rapporto di trasformazione "n"

Trovare il valore della corrente in r5 in dipendenza della tensione Vs.

Io da *neofita* dell'argomento trasformatori ho seguito la strada forse pi=F9 utopica ma semplicistica: dopo aver calcolato i1, tramite la suggerita formula i1=3D-n/i12 ho ricavato la formula per avere i2 e quindi mi sono calcolato la corrente in r5 con un semplice partitore di corrente...

molto probabilmente la strada =E8 sbagliata sin dall'inizio, e vi prego quindi di illustrarmi come fareste voi.

PS. i1=3D-n/i12 =E8 una formula dettata dal docente di cui per=F2 non ho potuto trovare riscontri su alcuna risorsa... sembrerebbe sbagliata....

Ecco il circuito fidocad:

[FIDOCAD] EV 15 55 35 75 TY 25 60 5 3 0 0 0 * + TY 25 65 5 3 0 0 0 * - LI 25 55 25 25 LI 25 25 35 25 LI 25 35 35 35 MC 35 25 0 0 080 MC 35 35 0 0 080 LI 45 25 60 25 LI 60 25 60 35 LI 60 35 45 35 LI 60 30 75 30 LI 75 30 75 55 LI 75 85 25 85 LI 25 85 25 75 MC 75 55 1 0 120 LI 75 65 75 85 TY 10 50 5 3 0 0 0 * Vs TY 70 50 5 3 0 0 0 * + TY 70 70 5 3 0 0 0 * - TY 65 60 5 3 0 0 0 * V1 TY 40 15 5 3 0 0 0 * r1 TY 40 40 5 3 0 0 0 * r2 LI 85 55 85 70 MC 100 65 3 0 120 LI 100 55 100 45 LI 100 45 115 45 MC 115 45 0 0 080 MC 140 50 1 0 080 MC 150 50 1 0 080 LI 125 45 150 45 LI 150 45 150 50 LI 140 50 140 45 LI 150 60 150 80 LI 150 80 100 80 LI 100 80 100 65 LI 140 60 140 80 TY 105 55 5 3 0 0 0 * V2 TY 105 50 5 3 0 0 0 * + TY 105 65 5 3 0 0 0 * - TY 120 40 5 3 0 0 0 * r3 TY 130 60 5 3 0 0 0 * r4 TY 160 55 5 3 0 0 0 * r5 LI 90 55 90 70 TY 80 45 5 3 0 0 0 * 1:2

Grazie 1000 anticipatamente a chi mi aiuter=E0

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mralex
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Comincia con il calcolare la resistenza totale vista dal generatore. Il secondario del trasformatore vede (R4 in parallelo con R5) in serie con R3. La presenza del trasformatore fa s=EC che al primario si vede la resistenza appena calcolata moltiplicata (o divisa, a seconda di com'=E8 messo il trasformatore) per il rapporto spire al quadrato. La resistenza vista dal generatore =E8 il parallelo di R1 e R2, in serie con quella appena calcolata. Il tutto ti permette di calcolare immediatamente la corrente che scorre nel primario, da cui puoi ricavare la corrente nel secondario e la corrente in R5 con la solita legge del partitore.

Controlla il tutto, che sono piuttosto stanco...

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Darwin

Mi viene un dubbio... non =E8 che hai dimenticato di calcolare l'impedenza (resistenza) sul primario del trasformatore? Cosa sono i1 e i12? Nel tuo schema non sono definite.

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Darwin

Chiedo scusa, effettivamente i1 =E8 indicata in traccia come la corrente che graficamente "scende" nelle spire a sinistra i2 (non i12) =E8 invece la corrente che "scende" nelle spire di destra.

comunque effettivamente non ho calcolato alcuna impedenza dato che non vedevo il circuito come sinusoidale.

quello che ho fatto io, come detto, =E8 stato semplice "fin troppo"...

i1=3DVs/P(R1,R2) dalla formula del docente i2=3D-n/i1 quindi i2=3D-(1/2)/i1

ottenuto i2 ho fatto il partitore per avere i5 del tipo i5=3Di2*(g5/ (g4+g5))

da 1 a 10 quant'=E8 assurdo questo modo di procedere?

considerare che non ho alcun valore sulle spire, cio=E8 non mi =E8 stata data alcuna lunghezza, alcun "Henry" o altro sul trasformatore. L'unica cosa che ho =E8 quel rapporto 1:2 e l'indicazione del docente che una volta ricavato i2 con quel rapporto il gioco era fatto... stop...

Darwin appena sei un po' pi=F9 riposato e hai un po' di tempo, potresti dirmi come avresti operato tu nel caso specifico?

Da come ho potuto capire dal tuo messaggio io ho fatto esattamente come te (anche la semplificazione immediata di Paralleli e serie...) tranne che per quel rapporto di LUNGHEZZA SPIRE... che ho ignorato dato che non avevo un dato del genere.

se non ho ricordo male a me i5 =E8 venuto 0,125 A

Grazie ancora a te e a chi vorr=E0 intervenire!

Ciao!

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mralex

No, hai dimenticato di calcolare la resistenza vista al primario del trasformatore, come supponevo.

Hai solo dimenticato di calcolare la resistenza vista sul primario. Basta calcolare quella vista al secondario, leggi bene il mio primo messaggio, =E8 (R4 in parallelo con R5) in serie con R3 e riportarla al primario.

Esercizio preliminare: Hai un trasformatore con rapporto di trasformazione n (che nel tuo caso =E8 il famoso 1:2) sul cui secondario =E8 presente una resistenza R. Che resistenza viene vista guardando dentro al primario? Sul secondario, la resistenza ti impone un certo rapporto tra la corrente e la tensione (occhio ai segni!). Utilizzando le equazioni costitutive del trasformatore che il docente deve averti fornito, puoi calcolare il rapporto tra tensione e corrente sul primario e quindi la resistenza che sarebbe vista da un generatore posto sul primario. Il risultato di quest'esercizio ti servir=E0 per il problema principale.

Scusa, mi sono espresso male io, il rapporto di trasformazione o il rapporto spire =E8 n, ovvero 1:2 nel tuo caso.

No, perch=E9 R3, R4 e R5 influiscono sul calcolo della corrente fornita dal generatore, ovvero i1

Come ti ho detto sopra.

Rapporto di trasformazione, o rapporto spire, insomma n.

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Darwin

[...] Utilizzando le equazioni
.

Effettivamente il problema =C3=A8 che al momento dell'esercizio sapevamo poco o niente sui trasformatori... era il primo esercizio fatto sull'argomento...

Ora che mi sono documentato, dunque se sulla porta 2 ho una resistenza, la porta 1 si comporta come un resistore pari a (n^2)*R

dunque a questo punto sulla porta 1 ho gia r1 e r2 e dovrei aggiungerci teoricamente in serie un resistore di resistenza (n^2)*R dove R =C3=A8 la resistenza equivalente sulla porta 2.

fatto questo mi calcolo la resistenza equiv. sulla porta e proseguo come avevo gia fatto io? cio=C3=A8 calcolandomi i2 con la formuletta [ che ora ho appena verificato su internet essere sbagliata perch=C3=A8 (i2=3D-n*i1) - mi sentir=C3=A0...] = e facendo il partitore di corrente su r5?

Avrei dovuto fare cos=C3=AC?

Grazie ancora!

si, cmq avevo capito ora che il rapporto spire =C3=A8 proprio N.... come ti dicevo sapevamo niente in merito.

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mralex

mralex ha scritto:

questa dovrebbe essere r4.

non ho capito se e' 1:2 o 2:1

saluti

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lowcost

scusami, =E8 giusto il disegno: il rapporto =E8 1:2

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mralex

Bisogna pure iniziare da qualche parte :-)

Hai cercato la formuletta su Internet, oppure te la sei calcolata come ti ho detto? Calcolatela, ti far=E0 bene.

Procedi come ti ho indicato nei messaggi precedenti. Il fatto che il rapporto di trasformazione si moltiplichi o si divida dipende da com'=E8 definito e com'=E8 collegato il trasformatore. Idealizzando un poco (ma tanto gi=E0 si sta parlando di trasformatori ideali, quindi), puoi usare un trasformatore come elevatore o come riduttore a seconda di quale avvolgimento utilizzi come primario o secondario. Il disegno nel tuo caso e l'indicazione 1:2 rende le cose pi=F9 chiare...

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Darwin

Ciao Le strada piu' elementare e' quella di partire dal fondo,vedere il valore del carico al secondario,che diventa un quarto al primario, (le impedenze vanno col quadrato dei rapporti)e quindi dal partitore trovare la tensione al primario,che diventa 4 volte al secondario, e da questa ricavare la tensione ai capi di R5 e quindi la corrente. A me viene 0.26 A.

Ciao Giorgio

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giorgiomontaguti

Ciao Errore di scrittura: la tensione diventa doppia al secondario, non quadrupla. Ciao Giorgio

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giorgiomontaguti

giorgiomontaguti ha scritto:

e' soggettivo, ma cosi' fai andata e ritorno. a me ignorantone viene piu' facile buttare tutto a destra (in un viaggio di sola andata) e fare conti a mente.

2V diventa 4V r1//r2 = 1ohm diventa 4ohm; r4//r5 = 0,5 ohm la res equiv e' 4 + 3 + 0,5 = 7,5 ohm; la corrente totale erogata e' 4 / 7,5 A; la corrente in r5 e' la meta' del totale = 4/15 A. ci siamo, e' poco piu' di un quart de amper. saluti
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lowcost

Ciao Mi sembra che portando tutto al secondario tutto torni e sia anche piu' semplice.

Comunque si puo' sempre trovare metodi di soluzione diversi. Dipende da come si e' abituati .

Ciao Giorgio

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giorgiomontaguti

Gia, ma forse non in queste condizioni....

La formuletta l'ho trovata su una dispensa se non ricordo male. Comunque non capisco come dovrei calcolarmela. A me mancano proprio i principi di questo calcolo. Mi spieghi come dovrei arrivare a quella formula?

Hai scritto: Esercizio preliminare: Hai un trasformatore con rapporto di trasformazione n (che nel tuo caso =E8 il famoso 1:2) sul cui secondario =E8 presente una resistenza R. Che resistenza viene vista guardando dentro al primario? Sul secondario, la resistenza ti impone un certo rapporto tra la corrente e la tensione (occhio ai segni!). ****Utilizzando le equazioni costitutive del trasformatore che il docente deve averti fornito****, puoi calcolare il rapporto tra tensione e corrente sul primario e quindi la resistenza che sarebbe vista da un generatore posto sul primario. Il risultato di quest'esercizio ti servir=E0 per il problema principale.

Quali sono le equazioni costitutive che DOVREBBE avermi fornito?

Comunque ho visto dalle risposte di Lowcost e Giorgiomontaguti che n^2*R dovrebbe essere giusta e mi sa che vale per entrambi le"visuali", cio=E8 volendo vedere tutto sul primario o tutto sul secondario... basta solo vedere anche N dal verso giusto, cio=E8 volendo vedere tutto dal secondario N va vista come 2:1 quindi N^2=3D4 e r dal secondario =3D1x4=3D4 che viene appiccicata in serie al secondario.

Per=F2 mi sarebbe comunque utile capire come arrivare a questa formula. Potresti darmi una mano?

Grazie a tutti!

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mralex

Ciao A me , che ho poca memoria, le formulette non piacciono!!! Comunque di un trasformatore ideale,, quando si e' detto che i rapporti delle tensioni sono pari ai rapporti spire, e che i rapporti delle impedenze viste, sono pari al quadrato del rapporto spire, si e' detto tutto !!!!(resta da dire che non dissipa potenza, quindi la potenza che entra e' uguale a quella che esce ).

Poi resta la legge di ohm !!!!!!!!!

Ciao Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

(NEANCHE A ME...)

A beh, se quella =E8 una legge fissa (come credevo che fosse) allora si... =E8 quello che ho detto anchio, sapendo quella legge =E8 tutto pi=F9 facile... io pensavo dovessi arrivare a quella legge tramite miei calcoli o altre leggi basilari che "avrei dovuto sapere"...

Tutto quadra allora!

Grazie ancora a tutti!

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mralex

Dipende come vedi la cosa. Un trasformatore ideale =E8 un dispositivo che non ha perdite. In altri termini, se hai una tensione V1 ed una corrente I1 sul primario, il prodotto V1*I1 sar=E0 identico in valore assoluto al prodotto V2*I2 dove V2 e I2 sono la tensione e la corrente sul secondario. C'=E8 un discorso di segni da prendere in conto, per cui =E8 importante sapere come sono messi gli avvolgimenti. Per questa ragione, si indica con dei puntini il senso con cui sono realizzati. Il rapporto tra V1 e V2 =E8 N, ovvero il rapporto di trasformazione. Ovviamente, dato che non ci sono perdite, con le solite convenzioni di segno di utilizzatore, con gli avvolgimenti nello stesso senso e le tensioni prese nella stessa maniera, la corrente I2 sar=E0 uguale a -I1/ N. Il segno meno indica che se hai una corrente che "entra" nel primario, te la ritroverai "uscente" dal secondario. Conoscendo le relazioni di corrente e tensione tra il primario ed il secondario, conosci tutto quello che ti serve in un trasformatore ideale (fai attenzione ai "puntini"). Caricando il secondario con una resistenza R, puoi dedurre dalla legge di Ohm la relazione tra V2 e I2, il che ti permette di sapere la relazione tra V1 e I1 e quindi la resistenza equivalente vista sul primario, chiudendo il secondario su un carico noto.

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Darwin

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