Corrente alternata
Corrente alternata è una simulazione interattiva gratuita di StudyFi Lab. Funziona direttamente nel browser, senza registrazione e senza installare nulla.
Sinusoide, valore efficace, circuiti RLC e un trasformatore
Esperimenti
Tensione sinusoidale
Una tensione alternata varia secondo u(t) = U_max·sin(ωt + φ), con ω = 2πf. È la proiezione verticale di un fasore di lunghezza U_max che ruota con velocità angolare ω; un giro completo dura il periodo T = 1/f. Il valore efficace U_eff = U_max/√2 scalda un resistore quanto una tensione continua dello stesso valore: i 230 V della presa sono il valore efficace, il picco è di circa 325 V.
Prova questo: Scegli l’impostazione Europa e confronta U_max con U_eff, poi passa a USA e guarda il periodo accorciarsi.
R, L e C in corrente alternata
In un resistore la corrente è in fase con la tensione. In una bobina la corrente è in ritardo di 90° sulla tensione e la sua reattanza X_L = 2πfL cresce con la frequenza. In un condensatore la corrente è in anticipo di 90° e la sua reattanza X_C = 1/(2πfC) diminuisce con la frequenza. L’ampiezza della corrente è I = U/X.
Prova questo: Scegli il condensatore e aumenta la frequenza: X_C diminuisce, quindi la corrente cresce. Poi prova lo stesso con la bobina.
Risonanza in un circuito RLC serie
In un circuito RLC serie le reattanze si sottraggono: l’impedenza è Z = √(R² + (X_L − X_C)²) e la tensione anticipa la corrente di φ = atan((X_L − X_C)/R). Alla frequenza di risonanza f₀ = 1/(2π√(LC)) vale X_L = X_C, quindi Z = R, φ = 0 e la corrente è massima. Sopra f₀ il circuito è induttivo (φ > 0), sotto è capacitivo (φ < 0).
Prova questo: Porta f a f₀: le tensioni su L e su C si annullano e ciascuna può superare la tensione della sorgente. Poi aumenta R e guarda il picco della curva di risonanza diventare più basso e più largo.
Trasformatore
La corrente alternata nella bobina primaria crea nel nucleo di ferro un flusso magnetico variabile, che induce una tensione nella bobina secondaria. Le tensioni stanno nel rapporto del numero di spire: U₂ = U₁·N₂/N₁. Un trasformatore ideale non perde energia, quindi U₁·I₁ = U₂·I₂: se la tensione sale, la corrente scende nello stesso rapporto.
Prova questo: Rendi N₂ dieci volte N₁: la tensione cresce di dieci volte, ma la corrente nel primario è dieci volte quella nel secondario. Per questo l’energia si trasporta ad alta tensione.
Domande frequenti
Che cos’è Corrente alternata?
Corrente alternata è una simulazione interattiva gratuita di StudyFi Lab. Funziona direttamente nel browser, senza registrazione e senza installare nulla. Sinusoide, valore efficace, circuiti RLC e un trasformatore
Corrente alternata è gratuito?
Sì. Corrente alternata è completamente gratuito. Funziona nel browser su computer, tablet e telefono, e non serve un account.
Cosa posso esplorare in Corrente alternata?
Tensione sinusoidale, R, L e C in corrente alternata, Risonanza in un circuito RLC serie, Trasformatore.
Che cosa mostra l’esperimento «Tensione sinusoidale»?
Una tensione alternata varia secondo u(t) = U_max·sin(ωt + φ), con ω = 2πf. È la proiezione verticale di un fasore di lunghezza U_max che ruota con velocità angolare ω; un giro completo dura il periodo T = 1/f. Il valore efficace U_eff = U_max/√2 scalda un resistore quanto una tensione continua dello stesso valore: i 230 V della presa sono il valore efficace, il picco è di circa 325 V.
Che cosa mostra l’esperimento «R, L e C in corrente alternata»?
In un resistore la corrente è in fase con la tensione. In una bobina la corrente è in ritardo di 90° sulla tensione e la sua reattanza X_L = 2πfL cresce con la frequenza. In un condensatore la corrente è in anticipo di 90° e la sua reattanza X_C = 1/(2πfC) diminuisce con la frequenza. L’ampiezza della corrente è I = U/X.
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