In regime di oscillazioni forzate il periodo non dipende dalle costanti del circuito ma dalle caratteristiche della sorgente di alimentazione che può essere in serie (fig.1a) o in parallelo (fig.1b).
Con l'alimentazione in serie tutti gli elementi del circuito sono percorsi dalla stessa corrente, con quella in parallelo sono sottoposti alla stessa tensione.
I due schemi sono la rappresentazione di un medesimo circuito , sono cioè equivalenti, purchè L e C siano le stesse del circuito reale ed Rs ed Rp diano origine alla medesima perdita di energia che si manifesta nello stesso.
In fig.2 è mostrato il diagramma vettoriale del circuito alimentato in serie da cui si ricava:
V2=Rs2I2 + I2(ωL - 1/ωC)2
da cui :
V=I radq(Rs2 + (ωL - 1/ωC)2 );
Zs= V/I= radq(Rs2 + (ωL - 1/ωC)2).
Dall'espressione dell' Impedenza Zs si ricava che se ωL-1/ωC = 0 allora Z è minima e la corrente è massima , come si nota in fig.3.
Quindi fissati L e C avrò una corrente massima nel circuito quando ω = ω0
è tale da soddisfare l'espressione su indicata.
da questa espressione si ricava il valore della frequenza che per quei valori di L e C rende massima la corrente:
f0= 1/2π(radq(LC)).
Siamo nelle condizioni di risonanza quando la tensione ai capi dell'induttanza (ωLI) é uguale e contraria a quella ai capi del condensatore (I/ωC).
Se dividiamo tale tensione per quella di alimentazione che in risonanza è uguale a RsI otteniamo il coefficiente di risonanza ε= ω0L/Rs = 1/ω0CRs .
Nella fig.3 è indicata la curva di risonanza del circuito.
Quando l'impedenza è minima la corrente è massima; in condizioni di risonanza l'impedenza Zs è uguale a Rs.
In fig.4 è mostrato il diagramma vettoriale del circuito alimentato in parallelo da cui si ricava:
I2=V2/Rp2+ V2(ωC - 1/ωL)2
da cui :
I=V radq(1/Rp2 + (ωC - 1/ωL)2;
1/Zp= Yp= I/V= radq(1/Rp2 + (ωC - 1/ωL)2.
Dall'espressione dell' ammetenza Yp si ricava che se ωC-1/ωL = 0 allora Yp è minima e la tensione è massima .
Quindi fissati L e C avrò una tensione massima nel circuito quando ω = ω0 è tale da soddisfare l'espressione su indicata.
da questa espressione si ricava il valore della frequenza che per quei valori di L e C rende massima la tensione:
f0= 1/2π(radq(LC)) , espressione identica a quella trovata per il circuito alimentato in serie.
Siamo nelle condizioni di risonanza quando la corrente che attraversa l'induttanza (V/ωL) é uguale e contraria a quella che attraversa il condensatore (ωCV).
Se dividiamo tale corrente per quella di alimentazione che in risonanza è uguale a V/Rp otteniamo il coefficiente di risonanza ε= ω0CRp = Rp/ω0L.
Nella fig.5 è indicata la curva di risonanza del circuito.
Quando l' Ammetenza è minima la tensione è massima; in condizioni di risonanza l'Ammetenza Yp è uguale a 1/Rp.
Nel caso dell'alimentazione in serie ε= ωL/Rs = 1/ωCRs e nel caso dell'alimentazione in parallelo ε = ωCRp =Rp/ωL.
Possiamo quindi scrivere : ωCRp=ωL/Rs oppure 1/ωCRs=Rp/ωL da cui Rp=(L/C)/Rs che rappresenta l'espressione che lega Rp , Rs, L e C.
Il coefficiente di risonanza ε (oscillazioni forzate) serve, come il decremento logaritmico δ (oscillazioni libere) per evidenziare la qualità di un circuito oscillatorio; esisterà pertanto una relazione che lega ε a δ, infatti dall'espressione ε= ωL/Rs, sostituendo ad ω il suo valore 1/radq(LC) si ha:
ε= ωL/Rs =L/Rs radq(LC) = 1/Rs radq(L/C) che risulta uguale a π/δ dove δ è il decremento logaritmico.
La Fenice rinasce dalle proprie ceneri
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