nick ha scritto: ↑03 mag 2023, 17:16
Ora volendo utilizzare la 300b e la 6e6p, si può ipotizzare questo?
posto che correnti e tensioni che hai indicato siano quelle "giuste" per quei tubi (cioè corrispondano ai punti di lavoro ottimali che vuoi utilizzare), senz'altro. Di per sé stessa la topologia si può applicare a qualsiasi tubo (o altro dispositivo analogo...). Evidentemente, come accennavo in precedenza, l'uso della doppia alimentazione diventa tanto più conveniente quanto più il tubo finale è potente, mentre per ovvi motivi diventa un costo ed una complicazione inutile e ingiustificata se le potenze in gioco sono modeste, come potrebbe essere ad es. il caso di un preamplificatore, o un ampli cuffia.
nick ha scritto: ↑03 mag 2023, 17:16Ti sarei grato se mi spiegassi nel modo più semplice come “girano” le correnti, come si “chiudono” su un alimentatore o sull’altro. E poi magari come dimensionare l’alimentazione, per iniziare. Chiedo scusa a Salvo, non vorrei dirottare troppo l’argomento iniziale.
trattandosi di questioni generali, che si applicano anche al suo caso... penso (spero) che interessi anche a lui.
Come "girano" le correnti? Secondo i soliti semplici principi di base.
Per prima cosa, come immagino sappiano tutti, assumendo il verso
convenzionale (che è opposto al reale flusso degli elettroni, ma tant'è...), la corrente scorre sempre da un punto a potenziale più alto ad uno a potenziale più basso. Se tra due punti non c'è differenza di potenziale (=tensione), non scorre alcuna corrente.
Come l'acqua, che scorre solo se c'è una differenza di livello (cioè anche qui di
potenziale, in questo caso gravitazionale...) e lo fa sempre e solo dall'alto in basso (a meno che tu non la spinga in qualche modo, ad es. con una pompa, che è l'analogo di un generatore di tensione, cioè di una batteria, un alimentatore, ecc).
Chiarito questo, fondamentalmente si tratta di tenere a mente la solita
legge di Ohm e le due
Leggi di Kirchhoff.
Le definizioni fisico/matematiche più precise ed "eleganti" delle leggi di Kirchhoff possono sembrare astruse, ma in realtà si tratta di due concetti banalissimi.
La
prima legge, che riguarda le
correnti, in parole povere significa che la corrente (cioè, gli elettroni...) non può comparire dal nulla, né sparire nel nulla.
Dato un qualsiasi "dipolo" (cioè, un qualsiasi elemento circuitale che ha due soli terminali: una batteria, un resistore, una lampadina, ecc), la corrente che "entra" in un terminale è sempre uguale a quella che esce dall'altro.
Per lo stesso motivo,
la corrente elettrica scorre sempre e solo lungo circuiti chiusi.
In altre parole, se da un terminale di un generico “
generatore” (che può essere una batteria, un alimentatore da rete, ecc) "esce" una certa corrente, quella stessa corrente deve "rientrare" all'altro capo dello stesso generatore. Non si scappa. Se c'è una "diramazione" dalla quale non esiste un percorso attraverso il quale la corrente possa richiudersi su sé stessa, la corrente semplicemente non può prendere quella strada.
Analogia idraulica: una pompa collegata a dei tubi, pieni di un liquido incomprimibile, tutto completamente e perfettamente sigillato. Se il tubo collegato all'uscita della pompa
non è unito a quello attaccato all'ingresso della pompa stessa, cioè se ad es. sono due diversi tubi, tappati alle estremità, per quanta pressione possa esercitare la pompa, il liquido non può andare da nessuna parte... e quindi non si muove (=circuito aperto: ci può essere tensione, ma non ci sarà mai corrente). Se al contrario il tubo che esce dalla pompa, dopo aver fatto un giro più o meno lungo e complicato, alla fine si ricollega a quella stessa pompa, il liquido circola (pensa ad un impianto di riscaldamento, dove l'acqua spinta da una pompa esce dalla caldaia, si divide su vari tubi che seguono diversi percorsi, attraversa i radiatori, ed infine si riunisce e rientra nella caldaia da dove è uscita...). Evidentemente, se non ci sono perdite, il flusso di liquido che rientra nella pompa è esattamente identico a quello che ne esce. Né una goccia di più né una di meno (nel caso elettrico le perdite semplicemente
non possono esserci, è fisicamente impossibile, per cui la corrente che esce è sempre esattamente uguale a quella che entra e viceversa).
Più in generale, la somma algebrica delle correnti che entrano ed escono da un
nodo (cioè, un punto dove si uniscono tre o più conduttori) è sempre uguale a
zero. Stesso discorso di prima: la corrente non può comparire dal nulla, né scomparire nel nulla.
Ad es., se in un nodo si uniscono tre "fili", che chiameremo A, B e C, e sappiamo che dal filo A "entrano" nel nodo X mA e dal filo B entrano Y mA, dal filo C devono uscire X+Y mA. E viceversa. La somma algebrica (mettendo il segno + o - a seconda che la corrente "entri" o "esca" da quel nodo) fa sempre zero. Ovviamente la cosa vale per qualsiasi numero di conduttori che insistono su un nodo.
La
seconda legge riguarda invece ( ma pensa...
) le
tensioni, cioè le
differenze di potenziale. Qui cito direttamente Wikipedia: “la somma algebrica delle tensioni lungo una linea chiusa (con il segno appropriato in funzione del verso di percorrenza della maglia stessa) è pari a zero”.
Cioè, dato un qualsiasi "percorso" all'interno di un circuito(
1), se sommo (col segno giusto) tutte le differenze di potenziale che incontro lungo quel percorso, che alla fine mi riporta al punto di partenza (cioè se sto considerando, per l'appunto, una "maglia"), la somma è sempre nulla.
(
1) in questo caso, dato che stiamo parlando di tensioni, la maglia può anche essere "aperta", cioè non deve necessariamente seguire un circuito chiuso.
Par capirlo, facciamo ancora una volta una analogia.
Se raccolgo un sasso da terra e lo lancio in aria, man mano che questo sale di quota ovviamente acquista (energia) potenziale (gravitazionale), direttamente proporzionale all'altezza raggiunta.
Per comodità prendiamo proprio l'altezza del suolo (che supporremo perfettamente piano...) come riferimento: pertanto, quando il nostro sasso è per terra, il suo potenziale vale zero.
Col nostro lancio, il sasso raggiunge il balcone del primo piano, che si trova ad una certa altezza. Quindi avrà acquisito un certo potenziale, diciamo +X, rispetto a terra. Qualcuno lo raccoglie e lo lancia ancora più in alto, fino al balcone del terzo piano. Che si trova ad una altezza maggiore, e quindi a potenziale maggiore. Diciamo che la differenza di potenziale tra il primo ed il terzo piano sia pari a +Y. Ovviamente, rispetto a terra ora il potenziale del sasso sarà pari a Z=X+Y. A questo punto la signora del terzo piano, indispettita, prende il sasso e lo ributta a terra.
Arrivato di nuovo a terra (alla stessa altezza a cui si trovava all'inizio, quindi al punto di partenza... abbiamo completato la nostra "maglia"), il sasso ha di nuovo potenziale pari a zero. Quindi, nel percorso dal terzo piano a terra la differenza di potenziale incontrata è (ovviamente...) pari a -Z.
Se sommiamo lungo tutto il percorso, abbiamo quindi: +X +Y -Z
ma abbiamo visto che Z=X+Y, e quindi -Z = -(X+Y) = -X -Y,
perciò +X +Y -Z = +X +Y -X -Y = 0
q.e.d.
Ovviamente: ricordiamo che quando parliamo di "potenziale" (gravitazionale o elettrico che sia) stiamo parlando di
energia potenziale. E l'energia si conserva, sempre. Non si crea, né si distrugge. Perciò, essendo il potenziale finale uguale a quello iniziale, la somma delle differenze di potenziale lungo qualsiasi percorso possibile e immaginabile che alla fine torna al punto di partenza non può che essere nulla.
Vediamo ora un esempio pratico, tornando al nostro caso. Esaminiamo ad es. il "DCMB" (che è più semplice):
- sappiamo che nel tubo finale scorre (deve scorrere...) una certa corrente, quella che abbiamo stabilito per il punto di lavoro scelto.
- sappiamo che in un triodo la corrente scorre dall'anodo al catodo, e che la corrente di griglia è trascurabile. Che è come dire che sappiamo che la corrente di catodo è (praticamente) uguale a quella anodica.
da dove viene la corrente anodica? Evidentemente, non può che uscire dal positivo del nostro "generatore", V2, attraversare il primario del TU (L1) per giungere infine al nostro anodo. Di qui prosegue verso il catodo, esce da questo, ed incontra un
nodo.
Ouch... e mo', che strada prenderà? Legge di Kirchhoff, aiutami tu!
Cosa sappiamo?
Per cominciare, anche se nello schema i nodi paiono due (quello sotto il catodo e quello tra i due alimentatori), dal momento che sono connessi direttamente, senza nient'altro nel mezzo, in realtà si tratta di un unico nodo. Dal quale deve necessariamente uscire una corrente
esattamente uguale a quella anodica che torna a V2 (tanta ne esce, tanta ne deve entrare... e viceversa).
Ma possiamo anche fare un passo indietro, e considerare i due nodi separatamente così come disegnati. In tal caso, poiché nell'esempio abbiamo stabilito che nel triodo driver devono scorrere 20mA, e sappiamo che in quel nodo entrano 60mA (dal catodo) e a sinistra escono 20mA verso il driver, a destra devono per forza uscire i restanti 40mA. Che escono di lì per entrare subito dopo nel nodo presente tra i due alimentatori. Poiché da quel nodo devono necessariamente uscire 60mA verso V2, ovviamente gli altri 20mA che mancano devono entrare nel nodo provenendo da V1.
Come sopra... ovviamente, comunque lo si guardi, il risultato non cambia.
Fin qui abbiamo ragionato in termini meramente quantitativi, e in DC.
Dal punto di vista del percorso del segnale, siccome sappiamo (dalla legge di Ohm...) che alla corrente "piace la vita comoda", e quindi segue sempre "la via più breve" (cioè, quella con resistenza/impedenza più bassa), già a questo punto è evidente che la corrente anodica si richiuderà proprio su V2 (verso la quale c'è di fatto un collegamento diretto, cioè impedenza idealmente nulla) e non andrà certo a fare un giro contorto (che presenta una impedenza enormemente più alta) passando attraverso Ra, il triodo driver e V1 per poi tornare finalmente al negativo di V2.
La cosa risulta ancora più chiara ed evidente se ridisegniamo lo schema così:
dcmb1.jpg