Generatore di tensione

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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.

Generatori di tensione ideali[modifica | modifica sorgente]

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:

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).

Generatori di tensione reali[modifica | modifica sorgente]

Circuito equivalente di un generatore di tensione Uo con resistenza interna Ri che alimenta un carico RL

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]


Trasformazione generatori reali di tensione in generatori reali di corrente[modifica | modifica sorgente]

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).

Questa trasformazione può essere effettuata semplicemente applicando la legge di Ohm (anche se questo metodo è il risultato dell'applicazione dei teoremi di Thévenin e Norton, ma risulta molto comodo dal punto di vista pratico). Dato un generatore reale di tensione:

Generatore reale di tensione.png

siccome per la legge di ohm: V=R*I ma siccome abbiamo supposto (dalla figura) che: V=E e ovviamente: R=R si ha: E=R*I allora: I=E/R questo ci indica che possiamo sostituire il generatore reale di tensione con tensione E e resistenza R con un generatore reale di corrente I=E/R e resistenza uguale alla precedente:


NOTA BENE: è da ricordarsi, quando si attua questa sostituzione, di verificare che il verso della corrente del generatore di corrente sia concorde al segno + del generatore di tensione sostituito.



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.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ 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 tenere 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.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]