Generatore di tensione
Un generatore di tensione è un dispositivo che serve a generare e mantenere una differenza di potenziale elettrico ai suoi capi (o "poli" o "morsetti"). Il generatore di tensione presenta due poli, per cui dal punto di vista componentistico si tratta di un bipolo.
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[modifica] Generatori di tensione ideali
Un'astrazione comunissima in elettrotecnica è il generatore ideale di tensione: si tratta un ipotetico dispositivo in grado di mantenere una tensione costante (o comunque un prefissato andamento in funzione del tempo) fra i suoi poli, indipendentemente dall'intensità di corrente. In virtù della legge di Ohm, se si collegassero i poli di un simile dispositivo ad un cortocircuito si produrrebbe un flusso di corrente infinito.
Un generatore di tensione può essere indicato con uno dei seguenti simboli:
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Simbolo di un generatore di tensione ideale
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Simbolo di una pila
Il secondo simbolo viene in particolare utilizzato per indicare una pila. Il segno "+" si riferisce al polo positivo (a potenziale più alto), mentre il segno "-" si riferisce al polo negativo (a potenziale più basso).
[modifica] Generatori di tensione reali
I generatori di tensione reali sono componenti elettronici che mantengono una tensione costante o costantemente oscillante entro certi limiti. Nei circuiti elettrici vengono generalmente schematizzati come un generatore ideale in serie con una resistenza (resistenza interna).[1]
Grazie al teorema di Thévenin si può sostituire un generatore reale di corrente con un generatore reale di tensione (e viceversa, per il teorema di Norton).
Tra i dispositivi che funzionano da generatori di tensione vi sono le dinamo, le pile elettriche, le pile a combustibile, i moduli fotovoltaici e altri dispositivi elettrici ed elettronici.
Più la resistenza interna è piccola, più il comportamento di un generatore reale si avvicina al comportamento di un generatore ideale.
[modifica] Note
- ^ La non idealità di un generatore di tensione può essere causata, oltre che dalle cadute ohmiche, anche dalle cadute di potenziale associate a eventuali sovratensioni interne al generatore, di natura elettrochimica (se il generatore è una cella galvanica, ad esempio una pila). Per i calcoli di grandezze elettriche, si può tenete conto degli effetti delle sovratensioni pensando alla resistenza interna come la somma delle cadute ohmiche e delle sovratensioni, ma tale semplificazione non può essere utilizzata per il calcolo del calore sviluppato per effetto Joule, in quanto l'energia dissipata dalle sovratensioni è convertita solo in parte in calore; l'altra parte di tale energia può essere invece convertita per lo svolgimento di vari processi interni alla cella elettrochimica, tra cui: reazioni di trasferimento di carica, trasporto degli ioni nell'elettrolita e deposizione degli ioni agli elettrodi.
