Quadripolo

fig.1
fig.1

Il quadripolo è un qualunque circuito elettrico che presenti due ingressi e due uscite .

Le grandezze che interessano un quadripolo sono quattro:

  1. tensione in ingresso;
  2. corrente in ingresso;
  3. tensione in uscita;
  4. corrente in uscita.

note due di queste grandezze si possono determinare le altre due.

Come si fa?

Si usa il sistema risolvente a parametri ibridi:

V1 = h11 I+ h12 V2

I2= h21I1 + h22 V2

Per risolvere il sistema si procede in questo modo :

prova in corto circuito

Si cortocircuita l'uscita; in tal modo V2 = 0  ed si ottiene:

  • h11 V1 /I1; -espresso in -
  • h21 I2 /I1  -numero puro-

 

prova a vuoto

Si suppone aperto il circuito d'ingresso e si alimenta il quadripolo dall'uscita ( in questa situazione I2 inverte il proprio senso e si considera pertanto negativa )  ; in tal modo per I1 = 0  e si ottiene;

  • h12 V1 /V2-numero puro-
  • h22 = -I2 /V2  -espresso in Siemens-

 

I parametri  h si chiamano ibridi perché si misurano in diverse unità di misura.

 

ESEMPIO

fig.2
fig.2

Consideriamo il quadripolo di fig.2 a).

ponendo:

  • V1 = 26 V;
  • I1 = 2 A;
  • R1 = 10 Ω;
  • R2 = 6 Ω.

Dobbiamo determinare il valore della tensione V2 e della corrente I2  in uscita.

Si esegue prima la prova in corto circuito (fig.2b) e da essa si ottiene:

  • h11 V1/I= R1 con V2 = 0;
  • h21 = I2/I1 = 1   con V= 0

Si esegue poi la prova a vuoto (fig.2c) cioè si suppongono aperti i morsetti d'ingresso del quadripolo e si applica tra i morsetti d'uscita un generatore di tensione V2 (incognita) che provocherà l'ingresso  dai morsetti d'uscita della corrente I2 (incognita che deve considerarsi negativa perché ha verso contrario alla I2 del quadripolo dato); risulta:

  • h12 = V1/V2 = 1  con I1 = 0
  • .h22 = -I2/V2 = -1/R2 

si applicano ora i valori ricavati al sistema dei parametri ibridi  e si ottiene:

  • V1 = h11 I1 + h12 V2
  • I2 = h21 I1 + h22 V2

Sostituendo si ha:

  • 26 = 10. 2 + 1 . V2
  • I2  = 1 . 2 -1/6. V2

da cui si ricava  V2 = 6V ; I2 = 1A.