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Circuito elettrico

Che cos'è un circuito elettrico?

Con il termine di circuito elettrico si identifica un insieme di apparecchi elettrici e di loro collegamenti, destinato a essere percorso da corrente elettrica.

Componenti di un circuito elettrico

Un circuito elettrico è composto da:

1) elementi attivi: sono i generatori di energia elettrica, come batterie, dinamo, alternatori;

2) elementi passivi: sono resistori, induttori e condensatori;

3) conduttori di connessione.

Il circuito elettrico si può descrivere mediante uno schema, come di seguito riportato, che indichi gli elementi attivi e passivi e le loro connessioni.

circuito elettrico

Esempio di circuito elettrico.

Teoria dei circuiti elettrici

Le grandezze fondamentali che vengono considerate nella teoria dei circuiti elettrici sono le tensioni (espresse in volt) fra i vari punti del circuito, le correnti elettriche (espresse in ampere) nei vari rami e i parametri degli elementi passivi.

Altre grandezze importanti, come potenza, energia, ecc. si possono derivare dalle grandezze fondamentali.

Classificazione dei circuiti elettrici

Per quanto riguarda la classificazione dei circuiti elettrici si fa riferimento alla struttura dei circuiti stessi. Pertanto i circuiti elettrici possono essere classificati in:

1) Circuiti elettrici con corrente continua: nei circuiti con corrente continua le tensioni e le correnti sono costanti nel tempo. Generatori di corrente continua sono batterie, dinamo e raddrizzatori; gli elementi passivi sono essenzialmente resistori.

2) Circuiti elettrici con corrente alternata: in questi tipi di circuiti le tensioni e le correnti variano pressoché sinusoidalmente nel tempo. Generatori di correnti sinusoidali sono gli alternatori di vario tipo e gli oscillatori elettronici; gli elementi passivi sono induttori e condensatori, oltreché resistori.

3) Circuiti elettrici con correnti periodiche non sinusoidali: nei circuiti elettrici si possono anche avere correnti periodiche che si discostano notevolmente dall'andamento sinusoidale. Tensioni e correnti che si ripetono con ciclo non sinusoidale sono solitamente dovute alla presenza di circuiti magnetici saturati, tubi elettronici e transistori.

4) Transitori elettrici: sono circuiti elettrici in cui si hanno variazioni transitorie di tensione e di corrente, che durano breve tempo e non si ripetono periodicamente. Queste si manifestano quando si produca un cambiamento nel circuito, per esempio con l'apertura o la chiusura di un interruttore di un circuito induttivo.

5) Circuiti elettrici in serie: sono circuiti elettrici in cui tutti i componenti sono collegati l'uno di seguito all'altro e sono percorsi dalla stessa corrente. Ogni elemento è sottoposto a una tensione che in generale risulta diversa da quella a cui sono sottoposti gli altri.

6) Circuiti elettrici in parallelo: sono circuiti elettrici in cui gli elementi sono connessi tra due punti di alimentazione generale a ciascuno dei quali è collegato uno dei due terminali di ogni componente. In un circuito parallelo la tensione applicata ai morsetti di ciascun componente è ovviamente la stessa, mentre la corrente in ciascun lato può essere diversa.

7) Circuiti elettrici in serie-parallelo: sono una combinazione dei due circuiti elettrici precedenti.

8) Circuiti elettrici aperti: circuiti nei quali non è possibile alcun flusso di corrente fra due suoi punti che normalmente sono collegati metallicamente, come avviene quando si spezza un conduttore o si apre un interruttore. La tensione che si manifesta tra i due punti in cui il circuito è aperto si chiama tensione a vuoto.

9) Circuiti elettrici chiusi: sono circuiti elettrici percorsi da corrente elettrica.

Impieghi dei circuiti elettrici

I circuiti elettrici si usano per:

1) trasmettere potenza (linee ad alta tensione, trasformatori, impianti di distribuzione a bassa tensione nelle fabbriche e nelle abitazioni);

2) convertire energia elettrica in altra forma o viceversa (motori, generatori, microfoni, altoparlanti, lampadine);

3) trasmettere informazioni (telefono, telegrafo, radio e televisione);

4) elaborare e conservare dati e prendere decisioni logiche (calcolatori, PC);

5) attuare sistemi di comando automatico.

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