Batteria che viene caricata

Area riservata alla discussione dei problemi teorici di fisica
Rispondi
asphalt93
Messaggi: 1
Iscritto il: 14 apr 2012, 15:08

Batteria che viene caricata

Messaggio da asphalt93 » 14 apr 2012, 16:27

Ciao, sono nuovo sul forum, e vorrei postarvi un problema su un circuito elettrico.

Di per sé non mi sembra molto difficile, ma io e la mia prof siamo giunti a risultati differenti. Spero possiate aiutarmi.

Vi scrivo il testo:

"Una batteria di una automobile, con resistenza interna 0,02 Ω, viene caricata fino a raggiungere una f.e.m. di 12,6 V facendo passare una corrente di 20 A. Calcola la potenza dissipata in riscaldamento della batteria e la tensione ai suoi capi."

Io ho ragionato così:
Per la potenza (su questo io e la prof siamo d'accordo)

Per la tensione io ho detto che eravamo in presenza di un generatore che caricava la batteria (nel testo non c'è scritto come viene caricata, ma è evidente che essa sia caricata da un generatore). Infatti all'interno del circuito sta circolando della corrente, ed essa non deriva dalla batteria, perché la batteria non si sta scaricando ma bensì si sta caricando. Il ΔV del generatore è ignoto, ma applicando Kirchoff si otteneva:
con e
I 12,6 V hanno segno meno poiché la batteria che sta vendendo caricata ha i poli positivi e negativi "opposti a quelli del generatore" (il voltaggio della batteria non si somma con quello del generatore)
Si otteneva quindi ΔV=13 V, che era anche la tensione ai capi della batteria (che si stava caricando).

Secondo la prof invece la tensione che andava calcolata era quella misurata in un circuito nuovo, in cui il generatore era stato staccato e l'intensità all'interno del circuito era di 20 A. Si otteneva quindi:


A me sembra che ci siano diversi errori in questo ragionamento:
1)Decidiamo a priori che il circuito venga staccato dal generatore (il testo non dice che la batteria viene caricata e successivamente staccata dal circuito, ma solo che essa viene caricata)
2)Scegliamo noi a priori l'intensità di 20 A, ed essa ha verso opposto rispetto a quella descritta dal testo (il testo dice che l'intensità è di 20 A solo quando la batteria si sta caricando)(secondo la prof noi scegliamo questo valore "perché altrimenti manca un dato!")
3)Per avere un'intensità di 20 A si dovrebbe inserire una resistenza aggiuntiva, in serie con la resistenza interna, di 0,61 Ω. Si registrerebbe altrimenti un'intensità molto maggiore di 20 A, 630 A (un corto circuito).(forse si può ottenere un'intensità di 20 A anche in qualche altro modo, ma in ogni caso bisogna inserire qualcosa in quel circuito). Mi sembra quindi molto strano il fatto che non venga fatta alcuna menzione di qualcosa che viene aggiunto nel circuito per ottenere questa intensità.

Con il mio ragionamento non manca nessun dato e non cambiamo nulla al circuito, per cui mi sembra più ragionevole. L'unica cosa che forse può dare problemi è il fatto che non si dica che ci sia un generatore, ma per i motivi espressi sopra sono propenso a credere che si debba intuire la presenza dello stesso.

Secondo voi come si risolverebbe?

[EDIT] Mi sono dimenticato di dirvi che mi sembra strano che il testo dica che la batteria venga caricata "fino a raggiungere una f.e.m. di 12,6 V". Le batterie non dovrebbero avere sempre lo stesso voltaggio, e caricandosi acquistare A*h (e quindi sostanzialmente cariche elettriche)? Su questo discorso potrei sbagliarmi, non abbiamo parlato molto di caricamenti di batterie nè il libro amplia il discorso e mi baso soprattutto sull'utilizzo di pile ricaricabili(NiCd/NiMH) nella vita quotidiana.

Rispondi