Fonti di campi elettromagnetici e correnti: principali caratteristiche e differenze

L'ingegneria elettrica mette in relazione la natura dell'elettricità con la struttura della materia e la spiega con il movimento di particelle cariche libere sotto l'influenza di un campo energetico.

Affinché la corrente elettrica scorra attraverso il circuito e funzioni, deve esserci una fonte di energia da convertire in elettricità:

• energia meccanica di rotazione dei rotori del generatore;

• il corso di processi chimici o reazioni in dispositivi galvanici e batterie;

• calore nei termostati;

• campi magnetici nei generatori magnetoidrodinamici;

• energia luminosa nelle fotocellule.

Hanno tutti caratteristiche diverse. Per classificare e descrivere i loro parametri, viene adottata una divisione teorica condizionale delle fonti:

• attuale;

• campi elettromagnetici.

Corrente elettrica in un conduttore metallico

Definizione amperaggio e la forza elettromotrice nel XVIII secolo fu data da famosi fisici dell'epoca.

Fonte di campi elettromagnetici

Una sorgente ideale è considerata bipolare, ai cui capi la forza elettromotrice (e la tensione) è sempre mantenuta ad un valore costante.Questo non è influenzato dal carico di rete e resistenza interna alla fonte è zero.

Nei diagrammi, è solitamente indicato da un cerchio con la lettera «E» e una freccia all'interno, che indica la direzione positiva dell'EMF (nella direzione dell'aumento del potenziale interno della sorgente).

Schemi di designazione e caratteristiche corrente-tensione delle sorgenti EMF

Teoricamente, ai terminali di una sorgente ideale, la tensione non dipende dall'entità della corrente di carico ed è un valore costante. Tuttavia, questa è un'astrazione condizionale che non può essere applicata nella pratica. Per una sorgente reale, all'aumentare della corrente di carico, il valore della tensione del terminale diminuisce sempre.

Il grafico mostra che l'EMF E è costituito dalla somma della caduta di tensione attraverso la resistenza interna della sorgente e del carico.

Infatti, diverse celle chimiche e galvaniche, accumulatori, reti elettriche funzionano come sorgenti di tensione. Si dividono in fonti:

• tensione continua e alternata;

• controllato da tensione o corrente.

Fonti correnti

Sono chiamati dispositivi a due terminali, che creano una corrente strettamente costante e non dipende in alcun modo dal valore di resistenza del carico collegato, e la sua resistenza interna tende all'infinito. Questo è anche un presupposto teorico che non può essere raggiunto nella pratica.

Schemi di designazione e caratteristica corrente-tensione della sorgente di corrente

Per una sorgente di corrente ideale, la tensione e la potenza del terminale dipendono solo dalla resistenza del circuito esterno collegato. Inoltre, con l'aumentare della resistenza, aumentano.

La sorgente di corrente effettiva differisce dal valore ideale della resistenza interna.

Esempi di una fonte di alimentazione includono:

• Avvolgimenti secondari di trasformatori di corrente collegati al circuito di carico primario con un proprio avvolgimento di alimentazione. Tutti i circuiti secondari funzionano in modalità di connessione affidabile. Non puoi aprirli, altrimenti ci saranno picchi nel circuito.

• Induttori, attraverso il quale la corrente è passata qualche tempo dopo che l'alimentazione è stata rimossa dal circuito. Lo spegnimento rapido del carico induttivo (aumento improvviso della resistenza) può provocare la rottura del traferro.

• Generatore di corrente montato su transistor bipolari, controllato da tensione o corrente.

In letteratura diversa, le sorgenti di corrente e tensione possono essere designate in modo diverso.

Tipi di designazioni per sorgenti di corrente e tensione sui diagrammi

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