PRIMA LEGGE DI KIRCHHOFF. LEGGE ALLA MAGLIA
Questa legge esprime semplicemente la proprietà della tensione di non dipendere dal percorso ma soltanto dalla differenza tra i potenziali dei punti estremi: se i due punti coincidono, come in un percorso chiuso, la tensione, somma algebrica delle tensioni parziali tra i due punti, è nulla.
La legge alla maglia dipende solo dalla topologia del circuito: al variare dei componenti sulla maglia la legge rimane valida! (cambiano le tensioni parziali)
DEFINIZIONE
In una maglia la somma algebrica delle tensioni è nulla: la somma delle tensioni con verso orario è uguale alla somma delle tensioni con verso antiorario.
In alternativa per stabilire il segno si fornisce un metodo molto usato; bisogna:
• stabilire il verso arbitrario della tensione per ogni componente costituente la maglia;
• stabilire il verso arbitrario di percorrenza della maglia;
• assumere positive/negative le tensioni concordi/discordi con il verso di percorrenza (o viceversa).
ESEMPIO.
Nella maglia in figura si è scelto un verso di percorrenza orario; risulta:
E+V1+VBA-VBE-V2-E1=0.
LA LEGGE DI KIRCHHOFF DELLE TENSIONI NEL CASO DI RETI RESISTIVE
Nel caso particolare di reti con generatori e resistenze la legge si può esprimere in modo da evidenziare direttamente la variabile corrente.
In una maglia la somma algebrica delle fem (positive orarie) è uguale alla somma algebrica delle cadute di tensione Ri*Ii (positive se la corrente è oraria)
ESEMPIO.
Equazione alla maglia a): E-V1-V3-V2-E1=0;
per la legge di Ohm: V1=I1*R1; V3=I1*R3; V2=-I2*R2;
sostituendo nell'equazione alla maglia si ha:
E-I1*R1-V3*I1+I2*R2-E1=0;
E-E1=I1*R1+R3*I1-I2*R2;
Equazione alla maglia b): -V2+V2=0;
dove -V2 si riferisce alla tensione su R4 e +V2 alla tensione su R2;
per la legge di Ohm: V2=I3*R4; V2=-I2R2;
sostituendo nell'equazione alla maglia si ha:
-I3*R4-I2*R2=0; I3*R4+I2*R2=0;
Dall'esempio precedente si può trarre una procedura per scrivere l'equazione alla maglia:
• stabilire il verso arbitrario della corrente in ogni ramo costituente la maglia;
• stabilire il verso arbitrario di percorrenza della maglia;
• assumere positive le f.e.m. concordi con il verso di percorrenza, negative quelle discordi e fare la somma algebrica a primo membro.
• assumere positive le correnti concordi con il verso di percorrenza, negative quelle discordi e fare la somma algebrica a secondo membro.