Cosa sono un circuito puramente induttivo e un circuito puramente resistivo?

Il circuito puro induttivo e il circuito puro resistivo sono due modelli di circuito di base, che rappresentano rispettivamente il caso ideale di soli componenti induttivi o soli componenti resistivi nel circuito. Di seguito vengono descritti i due modelli di circuito e le loro caratteristiche:

Circuito Puro Resistivo

Definizione

Un circuito puro resistivo è un circuito che contiene solo componenti resistivi (R) e nessun altro tipo di componenti (come induttori L o condensatori C). Gli elementi resistivi vengono utilizzati per rappresentare la parte del circuito in cui l'energia viene dissipata, ad esempio nella generazione di calore.

Peculiarità

• Tensione e corrente in fase: In un circuito puro resistivo, la tensione e il corrente sono in fase, cioè la differenza di fase tra di loro è 0°.

• Legge di Ohm: La relazione tra tensione (V) e corrente (I) segue la legge di Ohm, cioè V=I×R, dove R è la resistenza del resistore.

• Consumo di potenza: L'elemento resistivo consuma energia elettrica e la converte in energia termica, calcolata dalla potenza P=V×I o P= V2/R o P=I 2×R.
  

Applicazioni

• Elemento riscaldante: Gli elementi resistivi sono molto comuni nei dispositivi di riscaldamento, come scaldabagni elettrici, ferri da stiro, ecc.

• Elemento limitatore di corrente: Utilizzato come elemento limitatore di corrente in un circuito per prevenire che una corrente eccessiva danneggi altri componenti.

• Divisore di tensione: In un circuito divisore di tensione, un resistore viene utilizzato per distribuire la tensione proporzionalmente.

Circuito Puro Induttivo

Definizione

Un circuito puro induttivo è un circuito che contiene solo elementi induttivi (L) e nessun altro tipo di componenti. Un induttore rappresenta la parte del circuito che immagazzina energia del campo magnetico ed è solitamente composto da bobine avvolte.

Peculiarità

• Tensione in anticipo di 90° sulla corrente: In un circuito puro induttivo, la tensione è in anticipo di 90° sulla corrente (o +90° di differenza di fase).

• Reattività induttiva: L'effetto bloccante dell'elemento induttivo sulla corrente alternata è chiamato reattività induttiva (XL), e la sua grandezza è proporzionale alla frequenza, la formula di calcolo è

XL=2πfL, dove f è la frequenza della corrente alternata e L è il valore di induttanza dell'induttore.

• Potenza reattiva: Gli elementi induttivi non consumano energia, ma immagazzinano energia nel campo magnetico e la rilasciano nel ciclo successivo, quindi c'è potenza reattiva (Q) nel circuito induttivo, ma non consumo di energia effettivo.

Applicazioni

• Filtro: Gli induttori vengono spesso utilizzati nei filtri, in particolare nei filtri passa-basso, per bloccare il passaggio dei segnali di alta frequenza.

• Ballast: Nei circuiti delle lampade fluorescenti, gli induttori vengono utilizzati come ballast, limitando la corrente e fornendo la tensione di accensione necessaria.

• Circuito risonante: Quando utilizzati con componenti capacativi, gli induttori possono formare circuiti oscillanti LC per generare segnali oscillanti di una specifica frequenza.

Riepilogo

• Circuito puro resistivo: caratterizzato da tensione e corrente in fase, seguendo la legge di Ohm, l'energia viene consumata sulla resistenza e convertita in calore.

• Circuito puro induttivo: caratterizzato da tensione in anticipo di 90° sulla corrente, reattività induttiva, energia immagazzinata nel campo magnetico e rilasciata nel ciclo successivo, senza consumo di energia.

Nelle applicazioni pratiche, i circuiti puri resistivi o induttivi sono raramente incontrati, e spesso il circuito include una combinazione di più componenti, ma comprendere questi due modelli di circuito di base aiuta ad analizzare e progettare circuiti più complessi.