Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
#6953
Ciao, premetto che non ho mai costruito circuiti quindi se dico cose ridicole perdonatemi, ma ho un dubbio (1,2,3....n dubbi) che non riesco a risolvere. Per spiegarmi meglio faccio un esempio.
Collego un filo di rame di lunghezza L= 0,5m e sezione S = 1,5mm^2 = 1,5*10^-6m^2 a una batteria da 1,5V.
La resistenza, in teoria, dovrebbe essere solo quella del filo, quindi per la seconda legge di Ohm R=6*10^-3 Ohm.
PRIMO DUBBIO) A questo punto calcolo l’intensità di corrente con la prima legge di Ohm e trovo che I=250A (non credo possa essere così alta!!!!).
Supponiamo che I sia effettivamente 250A.
Costruisco un solenoide di lunghezza l = 0,03m e numero di avvolgimenti N = 20 all’interno del circuito con lo stesso filo e la stessa batteria: R e V rimangono uguali.
SECONDO DUBBIO) Se calcolo il campo magnetico generato dal solenoide con quelle caratteristiche mi viene B = 0,2T (sicuramente un valore troppo alto!!!!). So che all’interno del circuito I non è subito V/R perché c’è l’induttanza ma credo che raggiunga quel valore dopo pochissimo tempo.
Sapreste spiegarmi cosa c’è di sbagliato nel mio ragionamento? Spero di non aver sbagliato calcoli o formule.
#6954
Ci sono alcune confusioni.

La prima riguarda la differenza tra reale e ideale.
In un circuito ideale, una tensione di 1.5V su una resistenza di 5.6mohm produce una corrente di 267,8A. Non c'è nulla di strano.
Questo è possibile solo ed esclusivamente se il generatore non ha alcuna resistenza interna

In un circuito reale questo non esiste. Tanto una pila quanto un alternatore hanno una resistenza interna, che ridurrà la corrente di conseguenza.

La seconda confusione riguarda il fatto che in corrente continua NON esiste alcuna altro parametro diverso dalla resistenza. Quindi, che il filo sia disteso o avvolto, nulla cambia. Potrai parlare di impedenza reattiva e induttiva solo in corrente alternata.

Se calcoli il campo magnetico, teoricamente verrà quello che rendono le formule. Dove sta un dubbio a riguardo?

Di nuovo, il circuito non sarà realizzabile praticamente a causa della non idealità dei componenti.

Un terzo problema dipende dal fatto che in realtà circuiti in corrente continua non esistono. Però li consideriamo comunque esistenti per poter avere dei modelli come la legge di Ohm che ci permettono di progettare circuiti con una tolleranza del tutto accettabile. Però: o consideri il circuito in cc e quindi i transienti non ti devono interessare. Oppure consideri il circuito con i transienti e allora i calcoli da applicare sono ben diversi.
In ogni caso, sempre se consideri il circuito ideale, sono le formule a dare le risposte, non le credenze personali.

E, in effetti, il problema di fondo è molto semplice: tutta la nostra scienza si basa non sulla realtà, ma su modelli che permettano di controllarla.
Di per se, neppure la legge di Ohm è altro che un modello valido in un ridotto campo applicativo. Ma dato che ben raramente le nostre applicazioni vanno al di fuori di questo range, il modello funziona.
Giannitotto ringraziano
#6955
Grazie per la risposta. Mi hai chiarito i dubbi iniziali, la corrente non è 250A perché la pila ha una resistenza interna.
Se io però volessi trovare la corrente effettiva come faccio? Mi basterebbe sapere la resistenza interna della pila?
Il secondo dubbio in realtà dipendeva dal primo, perché non capivo come potesse crearsi un campo magnetico così forte. Quindi mi viene da pensare che la corrente effettiva sia molto minore di 250A
#6956
None.

La cosa è così: se intendi parlare di un circuito di componenti ideali, si applicano le formule dei modelli e i risultati sono corretti. Nel tuo circuito ci sarebbero più di 250A. Non c'è niente di strano. 250A è tanto per quale motivo?
Se hai una sorgente da 1V su un carico da 1milliohm, passano 1000A. Punto.

Che poi ci sia qualche problema a far rendere 1000A a una batteria da 1V, questo è un altro problema, perchè allora parli di un circuito reale. In questo caso il calcolo della corrente dovrà comprendere la reistenza del generatore, cosa non sempre immediata da determinare.

E se parli di batterie è perchè vuoi complicarti la vita, dato che la tensione della batteria e la corrente erogabile si riduce con il carico e il tempo, lo stato della batteria, la sua chimica, ecc. ecc.

Comunque, il fatto che avere una batteria da 1V @1000A sia difficoltoso non incide minimamente sulla correttezza del modello "legge di Ohm".
Se i componenti reali hanno comportamento diverso da quelli ideali, basterà semplicemente tenerne conto nello steso modello.
#6957
Non voglio criticare la legge di Ohm.
Cmq dico che 250A è tanto perché ho provato e il campo magnetico del solenoide è scarsissimo.... anche 50A sarebbe tanto perché se calcolo il campo magnetico viene più forte di quello che in realtà si crea (in parole povere: il solenoide non attira praticamente niente). Diciamo che quello che voglio sapere è se è possibile calcolare la corrente reale (non ideale). Dici che devo sapere la resistenza della pila? Io ho usato una pila Aaa, c'è scritto da qualche parte la sua resistenza interna?
#6958
A mio parere non hai ancora le ideeper nulla chiare.
La legge di Ohm è uno dei tanti modelli usati per "prevedere" il comportamento di un circuito.
Se nelle formule dei modelli inserisci dei dati, esse ti daranno le risposte corrette. Questo è chiaro?

Quindi, se hai una tensione di 1.5V su una resistenza di 6 milliohm avrai una corrente di 250A. Questa corrente non è ne tanta ne poca: è quella che attraversa il circuito che hai descritto. Su questo non c'è nulla da dire, se non discutere sui limiti dei modelli.

Ma, tu dici, in realtà dalla pila non escono 250A. Certamente, ma solo perchè non stai applicando correttamente il modello. Nella realtà ci sono altre resistenze nel circuito: quella interna del generatore, quelle dei contatti tra i vari elementi (che, per quanto piccole, a livello di milliohm sono significative e ridurre le reistenze di contatto non è immediato). Inoltre parli di una pila AAA, ovvero di un generatore chimico del tutto non lineare, che ha già di per se una massima corrente erogabile, oltre a tutte le complesse prolematiche di questo tipo di generatori.

Quindi, saprai la corrente nel circuito quando saprai la resistenza dei contatti tra pila e carico, quella della pila e il suo comportamento. Come fai a saperlo? Le resistenze di contatto le misuri con un milliohmmetro. La pila ci fai su uno studio in base alle cognizioni tecniche attuali a ai dati forniti dal costruttore. Auguri.

In pratica, semplicemente, ci metti un amperometro in serie e leggi il valore reale della corente circolante al momento della misura. Da quel valore potrai derivare campi magnetici e altro, applicando i modelli adeguati.

Ma guarda che il problema deriva solo dai valori assolutamente sballati che applichi al circuito.
6milliohm, in questo ambito, sono all'atto pratico un corto circuito. Definendo corto circuito una situazione in cui il carico farebbe circolare una corrente tale da danneggiare il generatore.

E questo è il caso. Una pila AAA ha al massimo una capacità di corrente di 1,2A, il che mi sembra un po' troppo distante dai 250A che pretendi di ottenere.

Quindi, per prima cosa: o usi un generatore adatto (tipo MegaAmpere o a esplosione...) oppure utilizzi un carico adeguato al generatore in tuo possesso. Ad esempio, caricalo con 1.5ohm e avrai una corrente reale di 1A per il breve tempo limitato dalla scarica della batteria. Allora, con una certa approssimazione dovuta a come l'esperimento è eseguito, verificherai la correttezza dei modelli applicati.

Se vuoi megacorrenti vai al Cern a Ginevra dove nell'LHC circolano correnti da oltre 15kA. Ma in conduttori di leghe di argento, con i giunti saldati in modo particolare, tenuti a temperatura da superconduzione ed alimentati da una centrale elettrica apposita. Il tutto progettato con modelli di cui la legge di Ohm è solo una parte.
Bios ringraziano
#6959
Ok grazie per la pazienza. In effetti mi sa che prenderò un amperometro piuttosto che mettermi a cercare le resistenze della pila ecc..
Pensavo fosse più "fattibile"...nel senso che ci fossero meno variabili...in realtà dovrei studiare le caratteristiche delle batterie e dei generatori per capirci di più.
Il mio obbiettivo cmq non è ottenere 250A ma trovare la corrente per sapere quanto è forte (o meglio, quanto è scarso :D ) il campo magnetico che ho creato.
#6966
E' chiaro che le scelte si fanno anche in base a questioni economiche. Economiche, però, non tamarre.

Se è evidente che da uno strumento da 1000€ ci si aspetti una certa precisione, dovrebbe essere anche ovvio che da strumenti da 10€ non ci si aspetta lo stesso.

Però uno strumento di misura non è un cocktail dell'happy hour : o misura correttamente o non solo non serve a niente, ma peggiora le cose.

Se a te serve un demolitore per fare un buco per una porta e basta, sono d'accordo che non comprerai un professionale da 2000€, ma una schifezza da brico da 49.99 andrà bene: ti aspetti che il buco lo faccia, poi se si guasta, come è certo che faccia, amen. Costa meno che assoldare un operaio o noleggiare l'attrezzo. Quindi la scelta è calibrata con una certa ragionevolezza.

Però se compri a 20€ uno strumento che legge 10 al posto di 15, cosa te ne fai? anche se lo usi una sola volta non ti serve a nulla.

Non ti posso essere altrimenti di aiuto, perchè sono utente degli strumenti >1000€. Però, recentemente per lavoro sono stati acquistati degli Axiomet AX-105 (da TME a 21.30+IVA e trasporto): con True RMS, 10A, Hz, misura della temperatura, auto off, hold e quant'altro, sono risultati meglio del previsto.
Ho anche buoni report da Uni-T, InLife, Neoteck. vai su Amazon e guarda le stelline.
Però magari qualcuno degli altri partecipanti al forum si sbilancia a dire la sua.

Ripeto, comunque, che dovrai non cercare di leggere la corrente nei tuoi circuiti, perchè sono solo cortocircuiti, ma dovrai realizzare le bobine in funzione della tensione di alimentazione.
Per inciso, se nel circuito da 6 milliohm tu avessi un generatore in grado di dare 250A, cosa non poi così difficile da ottenere, non potresti misurare nulla con un tester.
In secondo luogo perchè non avresti uno strumento in grado di raggiungere un fondo scala così ampio.
In primo luogo, perchè a 250A la tua bobina sublimerebbe in una frazione di secondo, dato che la sezione del filo non è in grado di sostenere una corrente simile (a 4A/mmq, 1.5mmq sono adatti per 6A max. Per 250A, a parte effetto pelle, densità di corrente ecc. almeno 60mmq....).
Questo solo per evitarti altri problemi.
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