Potenza complessiva erogata da tre generatori collegati in serie
Esercizio sul calcolo della potenza complessiva erogata da tre generatori collegati in serie
Tre batterie aventi tutte fem pari a 6 V e resistenza interna pari a 1 Ω sono collegate in serie con una resistenza da 6 Ω.
Determinare la resistenza complessiva dei generatori, la corrente che circola nella resistenza da 6 Ω e la potenza complessiva erogata dai generatori.
Svolgimento dell'esercizio
Le tre batterie sono collegate in serie con polarità concordi per cui la fem equivalente di un collegamento di questo genere è semplicemente la somma delle fem dei singoli generatori e la resistenza interna equivalente è la somma delle resistenze interne dei singoli generatori.
Veq = fem1 + fem2 + fem3 = (6 +6 +6) V = 18 V
req = r1 + r2 + r3 = (1 +1 +1) Ω = 3 Ω
Per calcolare la corrente i che circola nel resistore R devo considerare il circuito complessivo in cui il carico resistivo totale Rtot applicato a Veq è dato dalla somma della resistenza interna equivalente dei tre generatori req più la resistenza R; per cui per la prima legge di Ohm la corrente elettrica che circola complessivamente nel circuito è pari a:
i = Veq / Rtot = Veq / (R + req) = 18 / (6 + 3) = 2 A
Ricordando che la potenza è il prodotto di tensione per corrente, la potenza complessiva erogata dai generatori è dunque pari a:
Pgen = Veq ∙ i = 18 ∙ 2 = 36 W
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