circuito

Fisica e tecnica

C. elettrici

Insieme di elementi, detti componenti circuitali, connessi fra loro in modo da poter divenire sede di correnti elettriche. Per c. elettrico può anche intendersi, più in generale, la regione di spazio in cui si svolgono le linee di flusso (chiuse) del vettore densità totale di corrente (somma della densità della corrente di conduzione e della corrente di spostamento). Il comportamento elettrico di un c. può essere determinato in modo esatto risolvendo le equazioni dell’elettromagnetismo. Quando il c. è composto solo da componenti ideali, definiti sulla base di relazioni matematiche semplici, si dice c. ideale, in contrapposizione ai c. reali, che sono composti da componenti reali. Per questi ultimi, come anche per altri dispositivi elettrici o elettronici, è possibile determinare il c. equivalente, che è un c. ideale avente un comportamento simile al dispositivo considerato, in certe condizioni di funzionamento (per esempio, in una certa banda di frequenza). La considerazione dei c. equivalenti è molto utile per definire le caratteristiche e per studiare il comportamento dei c. reali. Menzione particolare meritano le locuzioni c. chiuso e c. aperto: la prima indica una configurazione circuitale tale da permettere l’effettivo passaggio di corrente, mentre la seconda indica l’interruzione di una connessione, per esempio, mediante la manovra di un interruttore, in modo da impedire il passaggio di corrente.

C. amperometrico Genericamente, c. destinato alla misurazione dell’intensità di una corrente.

C. amplificato Nella tecnica telefonica, c. lungo il quale sono inseriti amplificatori elettrici.

C. analogico C. in cui le grandezze elettriche possono variare in modo continuo.

C. di controllo Dispositivo con diverse caratteristiche, a seconda del campo di impiego: a) nelle comunicazioni elettriche, c. ausiliario per consentire il mantenimento o il controllo di alcune caratteristiche di trasmissione; b) in elettrotecnica, dispositivo che consente a un azionamento di effettuare alcune operazioni; c) negli elaboratori elettronici, c. ausiliario per gestire le comunicazioni tra una unità di elaborazione e una periferica.

C. a costanti concentrate C. i cui parametri (resistenza, induttanza, capacità, forza elettromotrice agente) sono attribuibili a elementi finiti del c. stesso; è di tal genere un c. costituito da bipoli; nel c. a costanti distribuite, invece, i parametri sono distribuiti sull’intera lunghezza del c. e sono quindi riferibili a elementi infinitesimi; è di tal genere, per esempio, un c. costituito da linee.

C. digitale C. i cui componenti sono esclusivamente elementi di ritardo, moltiplicatori e sommatori.

C. elettronico C. che comprende uno o più componenti attivi.

C. indotto C. in cui agisca una forza elettromotrice indotta.

C. induttore C. percorso da una corrente elettrica che dà luogo a un campo magnetico induttore.

C. integrato C. realizzato con un unico procedimento fisico-chimico che consente di ottenere un’elevata densità dei componenti in dimensioni molto ridotte. Il c. integrato può essere di tipo elettrico, di tipo ottico o misto elettro-ottico; può essere realizzato su un unico supporto (il substrato) e, in questo caso, è detto monolitico; se è realizzato in più parti su vari supporti è detto allora polilitico o ibrido. Per i c. integrati di tipo elettrico è usata ge;neralmente la tecnologia planare di diffu;sione selettiva su monocristallo di silicio e successiva sovrapposizione di strati di silicio policristallino e metallo, detta MOS. Tale tecnologia, impiegata inizialmente per la produzione di singoli transistori MOSFET, a seguito di massicci investimenti, soprattutto in Estremo Oriente (Giappone, Taiwan, Hong Kong ecc.) e negli USA, nella versione CMOS ha praticamente soppiantato la tecnologia dei transistori bipolari (TTL, ECL), utilizzata ancora per alta potenza o alta frequenza, e consente di realizzare diversi milioni di singoli componenti (➔ microelettronica) sulla stessa piastrina di silicio (chip). Questa piastrina è poi chiusa in un robusto contenitore di materiale isolante (package) che presenta dei piedini metallici (pins) per i collegamenti elettrici esterni che sono a loro volta connessi, internamente al contenitore, mediante microfili saldati su apposite aree conduttrici (pads) predisposte sulla piastrina di silicio, agli ingressi e alle uscite elettriche del c. integrato. I c. integrati presentano numerose possibilità di impiego: realizzazione di memorie, sia portatili sia fisse all’interno dei calcolatori, convertitori analogico-digitali e digitale-analogici, unità centrali di elaboratori, circuiti logici elementari ecc. Nel campo dei segnali analogici sono disponibili a bassi costi gli amplificatori operazionali. Quando la necessità di avere particolari prestazioni ha la precedenza rispetto al costo, si realizzano c. integrati dedicati alla particolare applicazione voluta, detti ASIC. In particolare gli ASIC consentono di evitare che il loro progetto venga copiato, il che presenta un grande interesse dal punto di vista industriale. Nelle applicazioni il c. integrato è visto nel suo complesso come un elemento unitario, che diventa così, a sua volta, un nuovo, più complesso componente che realizza funzioni digitali o analogiche o un miscuglio di entrambi i tipi di funzioni. Il c. integrato, rispetto alla realizzazione tradizionale a componenti discreti, consente: maggiore velocità; maggiore affidabilità; minore costo; minori dimensioni; minore dissipazione di potenza.

C. oscillante C. costituito da condensatori, induttori ed eventualmente resistori variamente interconnessi, che può essere sede, a seconda dei casi, di oscillazioni di corrente oppure di tensione (➔ risonanza); è detto c. accordato, in rapporto a una corrente (o a una tensione) di frequenza f, un c. oscillante di frequenza propria f.

C. reattivo Nel caso di c. ideali, c. nel quale sono assenti i resistori; nel caso di c. reali, c. nel quale, per un determinato valore della frequenza, prevalgono le reattanze nei termini costituenti le impedenze.

C. resistivo Nel caso di c. ideali, c. nel quale sono assenti i componenti reattivi (induttori e condensatori); nel caso di c. reali, c. nel quale, per un dato valore della frequenza, prevalgono le resistenze nei termini costituenti le impedenze.

C. stampato C. realizzato, in tutto o in parte, mediante tratti conduttori impressi o ricavati su una piastrina di materiale isolante (fibra, ebanite, resine sintetiche ecc.).

C. voltmetrico Genericamente, c. destinato alla misurazione di una tensione elettrica.

C. idraulici

È detto c. idraulico l’insieme dei componenti e delle tubazioni in cui transita un fluido incompressibile con conversione di energia meccanica in energia idraulica e viceversa. Se il fluido elaborato è, come di solito, olio è detto c. oleodinamico. Il loro impiego è assai esteso in tutte quelle macchine, come gru, macchine utensili, macchine per movimento terra, cambi automobilistici, in cui si ha la necessità di avere comandi idraulici o trasmissioni idrauliche. I c. idraulici si dicono aperti se in essi è inserito un serbatoio da cui il fluido viene prelevato all’ammissione e in cui viene scaricato all’uscita; se tale serbatoio manca, il c. si dice chiuso. I componenti di un c. idraulico si definiscono, a seconda della loro funzione, operatori, motori, di regolazione e di controllo. Nei componenti operatori, costituiti da pompe idrauliche, l’olio riceve energia idraulica da un motore. Il fluido pertanto può muoversi con velocità e pressione determinate dalle caratteristiche dell’intero circuito. Esso trasmette l’energia idraulica sotto forma di energia meccanica nei componenti motori i quali compiono il lavoro richiesto alla macchina come, per esempio, sollevare un braccio, una pala, trasmettere moto ecc. L’entità del lavoro da compiere determina i valori della portata e della pressione richieste al c. stesso. Queste grandezze, caratteristiche del c., possono essere regolate dai componenti di regolazione, costituiti essenzialmente da valvole, per la pressione e la portata, distributori, che consentono di collegare diversamente fra loro varie parti del c., e accumulatori che permettono di immagazzinare l’energia idraulica nei periodi in cui essa è prodotta in quantità esuberante, per liberarla poi nei momenti di massima richiesta. La regolazione delle caratteristiche dell’olio può essere manuale oppure automatica. I componenti di controllo si impiegano invece per visualizzare la portata, la pressione e la temperatura, sono quindi costituiti da flussimetri o contatori, da manometri e da termometri. Nei c. idraulici sono spesso inseriti altri componenti necessari al buon funzionamento dell’insieme; essi sono essenzialmente gli scambiatori, che impediscono l’alterazione della viscosità e densità dell’olio in conseguenza di eccessive variazioni di temperatura, e i filtri che trattengono invece le impurità presenti e che potrebbero danneggiare i vari organi durante il funzionamento. Per una rappresentazione schematica e nello stesso tempo completa degli elementi costituenti un c. si adottano indicazioni simboliche unificate.

C. magnetici

In generale, regione di spazio in cui si svolgono le linee di induzione di un campo magnetico: poiché il vettore induzione magnetica è solenoidale, le linee in questione sono chiuse. Un c. magnetico è quindi chiuso per definizione; si usa dire peraltro che un c. magnetico è chiuso se tutte le linee si chiudono al finito, aperto se in tutto o in parte le linee si chiudono all’infinito. Per es., è chiuso in tal senso il c. del campo magnetico generato da un solenoide toroidale (il c. si riduce allo spazio interno del toro), mentre è aperto il c. del campo generato da un solenoide rettilineo.

Sezione del c. Viene così definita, genericamente, l’intersezione del c. con una superficie ortogonale alle linee d’induzione. Dall’essere l’induzione magnetica un vettore solenoidale discende che il flusso d’induzione Φ è costante lungo il c., è indipendente cioè dalla particolare sezione che si considera. Si ha poi (legge di Hopkinson o di Bosanquet, formalmente analoga a quella di Ohm per i c. elettrici) Φ = F/R, dove R è la riluttanza del c. e F è la forza magnetomotrice agente nel c. medesimo. La prima di queste due grandezze è, tratto per tratto del c., direttamente proporzionale alla lunghezza, inversamente proporzionale alla sezione. La seconda è la circuitazione dell’intensità del campo lungo il c.; nulla quindi se il campo è generato da magneti permanenti; pari al prodotto dell’intensità della corrente per il numero delle spire concatenate con il c. se il campo è generato da un elettromagnete. Per avere elevati flussi di induzione è quindi necessario che, a parità di intensità della corrente e di numero delle spire, sia breve la lunghezza del c. e sia invece grande la permeabilità dei materiali.

C. ottici

Da un punto di vista generale, per c. ottico relativo a un fascio di radiazioni elettromagnetiche (in particolare luminose) si intende la regione di spazio (non necessariamente chiusa) occupata dal fascio nella sua propagazione, cioè occupata dalle linee del campo del vettore di Poynting relativo alle radiazioni in questione. Con significato specifico, c. ottico è la regione di spazio o, concretamente, il dispositivo in cui si attui la propagazione guidata di luce (o di onde elettromagnetiche), di norma al fine di trasmettere informazioni. Il più semplice c. ottico, in tal senso, è la guida di luce realizzata con una fibra ottica. C. tecnologicamente più avanzati sono costituiti da guide di luce a film sottile, realizzate con tecniche analoghe a quelle usate per la realizzazione dei c. elettronici integrati. Sia con fibre ottiche sia, soprattutto, con guide ottiche a film sottile possono essere realizzati dispositivi circuitali complessi, quali filtri e accoppiatori, chiamati ancora c. ottici (in particolare c. ottici integrati), ma che in realtà sono reti ottiche, analoghe, quanto al modo di funzionare, alle reti elettriche e magnetiche. Per realizzare l’attivazione dei c. ottici sono usate sorgenti generalmente costituite da laser a semiconduttore.

C. pneumatici

È detto c. pneumatico l’insieme dei componenti e tubazioni attraverso cui transita un fluido compressibile, per lo più aria, che, analogamente ai c. idraulici, è sede di trasformazioni di energia meccanica in energia di pressione e viceversa. La distinzione funzionale dei vari componenti è identica a quella dei c. idraulici con la distinzione che, essendo il fluido compressibile, si avranno compressori e motori pneumatici rispettivamente come componenti operatori e motori.

Economia

circuito C. di capitali Espediente finanziario di emergenza consistente in un iniziale atto di inflazione, mediante il quale lo Stato, per procurarsi disponibilità monetaria, accresce la massa dei mezzi di pagamento provocando un rialzo del livello dei prezzi, e successivamente nell’assorbimento da parte dello Stato stesso, a mezzo di imposte o di prestiti, della liquidità così creata. Il c. si traduce in uno spostamento di parte del potere d’acquisto dai privati allo Stato, analogo a quello che si verificherebbe ricorrendo direttamente alle imposte o ai prestiti.

circuito C. del credito Processo per cui, se la moneta è stabile e la politica creditizia sana, la capacità d’acquisto creata dalle banche per conto del commercio ritorna entro breve tempo alle banche stesse.

circuito C. economico Espressione con cui si mette in luce la circolarità del processo che si svolge nel periodo economico e quindi il nesso di causalità che lega tra loro le varie fasi successive dell’attività economica.

Geografia

C. oceanici Le linee chiuse lungo le quali, in ciascun oceano, avviene il movimento di masse acquee suscitato dalle correnti aeree costanti (alisei di NE e SE) che sospingono le acque dei bacini oceanici dalle latitudini tropicali verso occidente, con conseguente richiamo di altre acque dalle latitudini superiori (correnti di chiusura, come la Corrente del Golfo, e di compenso, come la Corrente del Labrador). Il lato orientale del bacino da essi racchiuso ha acque defluenti verso SO o NO, e quello occidentale verso NE o SE; all’interno vi è un settore di acque ferme nelle quali si addensa la flora marina (per es. il Mare dei Sargassi). Le correnti dei c. settentrionali sono separate da quelle meridionali da contro-correnti di compenso equatoriali, con andamento da O verso E.

Sport

Percorso, o tracciato, in una gara automobilistica, ciclistica o motociclistica, su pista o su strada, che prende spesso il nome dall’impianto in cui si svolge l’evento (per es., c. delle Tre valli varesine nel ciclismo, c. di Pescara nell’automobilismo ecc.).

Organizzazione di eventi e un giro di contatti e relazioni improntati a un sistema chiuso (i circuiti del golf ecc.).

Trasporti

C. aeroportuale Percorso obbligato che gli aeromobili devono seguire sia nei loro movimenti al suolo (c. aeroportuale al suolo) sia quando volano intorno a un aeroporto, essendone partiti o dovendovi atterrare (c. aeroportuale in volo). Il c. d’attesa è il percorso prestabilito, variabile da aeroporto ad aeroporto in relazione alle esigenze del traffico di volo, sul quale vengono avviati gli aeromobili in arrivo, in attesa del turno di atterraggio. Generalmente i c. di attesa si svolgono sulla verticale di una stazione di radioassistenza e comprendono due tratti rettilinei, alternati con due virate. Sullo stesso c. possono essere scaglionati più velivoli, a quote diverse. Il c. di traffico deve essere seguito da un aeromobile che si appresta ad atterrare. Di caratteristiche diverse, a seconda delle esigenze dettate dal traffico, dalla configurazione del terreno, dall’orientamento delle piste, nonché dal tipo e dalla velocità del velivolo, il c. di traffico si compone del cosiddetto «tratto sottovento» ossia parallelo alla pista di atterraggio e da percorrere nel senso del vento, di una virata di 180° e di un tratto finale, controvento, per portarsi a contatto della pista.