sabato 14 novembre 2020

Come disegnare il diagramma di Bode

La stabilità di un sistema retroazionato con i diagrammi di Bode

Un diagramma di Bode è una rappresentazione grafica della risposta in frequenza di un sistema lineare tempo-invariante (LTI) e che consiste in due grafici che rappresentano rispettivamente l'ampiezza (o modulo) e la fase della funzione complessa di risposta in frequenza. Ricordiamo che si parla di risposta in frequenza quando la funzione di trasferimento di un sistema lineare tempo invariante viene sollecitata da un ingresso di tipo sinusoidale con pulsazione ω al variare di questa. Il nome di questo tipo di rappresentazione è dovuto allo scienziato statunitense Hendrik Wade Bode, pioniere nello studio della teoria dei controlli e delle telecomunicazioni elettroniche. Contrariamente alla rappresentazione polare, o diagramma di Nyquist, la rappresentazione di modulo e fase della funzione di trasferimento non avviene su un solo piano cartesiano, ma in due distinti che hanno entrambi in ascissa, come variabile indipendente, la frequenza o la pulsazione e in ordinata appunto il modulo dell'ampiezza usualmente espressa in decibel o la fase espressa in gradi o radianti. I due diagrammi possono raramente essere modificati l'uno dall'altro indipendentemente - se si modifica la risposta in modulo molto probabilmente verrà modificata la risposta in fase e viceversa. Per sistemi a fase minima è possibile risalire al diagramma della risposta della fase dal diagramma della risposta del modulo tramite la trasformata di Hilbert. Il diagramma di Bode trova applicazione, ad esempio, nella teoria dei controlli, nella teoria dei sistemi e nella progettazione di filtri


 

domenica 4 ottobre 2020

Resistenza e Temperatura

 La resistività e di conseguenza la resistenza di conduttori, semiconduttori e isolanti dipende dalla temperatura:

·        La resistività di un conduttore metallico è piccola e generalmente cresce linearmente con la temperatura. La resistività, che spesso nelle tabelle è riportata a 20 °C, può essere quindi convertita ad altre temperature con una semplice espressione.

·        La grande resistività dei semiconduttori decresce per riscaldamento.

·        Anche negli isolanti la fortissima resistività decresce con l’aumentare della temperatura.

In alcuni metalli (per esempio il mercurio)  la resistività decresce fortemente in vicinanza dello zero assoluto, saltando ad un valore approssimativamente nullo. Si è in condizioni di superconduttività (Kamerlingh Onnès, 1911). Più recentemente (1985) questo fenomeno è stato osservato anche con alcune ceramiche a temperature più elevate, fino a 170 K (superconduttività ad alta temperatura) .

La costantana (60% Cu, 40% Ni) e la manganina (86% Cu, 2% Ni, 12% Mg) sono leghe resistive, la cui resistività dipende poco dalla temperatura.

Resistività nei metalli

Nel caso dei metalli, siano:

·        ρt la resistività alla temperatura t

·        ρ20 la resistività a 20 °C

·        α il coefficiente di temperatura della resistività elettrica a 20 °C


domenica 26 aprile 2020

Inverter

Un inverter è un apparato elettronico che ha la funzione di trasformare una corrente continua (DC), in corrente alternata (AC) a una determinata tensione e frequenza. Il suo impiego è indispensabile per alimentare, tramite corrente continua, i dispositivi elettrici che funzionano in corrente alternata. Negli impianti fotovoltaici il suo impiego è intuibile. Un impianto fotovoltaico produce corrente continua, mentre la rete elettrica di casa è alimentata da corrente alternata. L’inverter, ha appunto il compito di “invertire” la corrente continua e trasformarla in corrente alternata.