Esercizio 3

I generatori E_1 = 3\,\text{V}, E_2 = E_3 = E_4 = 1{,}5\,\text{V} ed E_5 = 6\,\text{V} sono collegati secondo il seguente schema:

Calcola la differenza di potenziale V_{AB}.


Soluzione

La situazione ai capi del parallelo può essere semplificata, considerando che E_2 ed E_3 sono in serie e formano così un unico generatore:

 

E_{23} = E_2 + E_3 = 1{,}5\,\text{V} + 1{,}5\,\text{V} = 3\,\text{V}

I due rami in parallelo (quello con E_1 e quello con E_{23}) hanno quindi la stessa tensione:

E_1 = E_{23} = 3\,\text{V}

Poiché le tensioni nei due rami paralleli sono uguali, non circola corrente attraverso il ramo con E_4 ed E_5, e la tensione V_{AB} è determinata solo dalla differenza tra questi due generatori:

V_{AB} = E_5 - E_4 = 6\,\text{V} - 1{,}5\,\text{V} = 4{,}5\,\text{V}

 

Dal momento che:

E_{23} = E_2 + E_3 = 1{,}5 + 1{,}5 = 3\,\text{V}

il generatore E_{23} ha ai suoi capi un generatore E_1 di pari valore. Dunque non circola corrente nel ramo con E_2 ed E_3, e il circuito si semplifica come segue:

Si nota che E_1 ed E_4 sono **cospiranti** (stessa direzione della corrente), mentre E_5 si oppone. Quindi:

V_{AB} = E_1 + E_4 - E_5 = 3 + 1{,}5 - 6 = -1{,}5\,\text{V}