Misura di una resistenza in un circuito

Materie:Altro
Categoria:Elettrotecnica

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Testo

Misura di resistenza a temperatura variabile
Misura di resistenza con metodo volt-amperometrico
Scopo della misura:
Verificare il variare del modulo della resistenza, misurata con metodo volt-amperometrico, in funzione della temperatura o meglio dell’intensità di corrente passante per l’utilizzatore in questione(lampadina).
Schemi e apparecchiature:
1. Generatore di tensione variabile (0-510 Vcc);
2. Amperometro analogico da laboratorio;
3. Voltmetro analogico da laboratorio;
4. Lampadina classica con filamento a incandescenza;
5. Cavi.
Rappresentazione grafica del circuito costruito:
Teoria delle misure:
Non avendo potuto effettuare misure di temperatura assumiamo i valori dell’intensità di corrente come indicatori della potenza dissipata per effetto joule e quindi della temperatura sebbene quest’ultima sia un parametro soggetto ad altre variabili quali il gradiente termico tra il conduttore e le masse circostanti.
Il calcolo teorico del modulo della resistenza è eseguito applicando la I legge di Ohm(R=V/I). Il voltmetro e l’amperometro come tutti gli strumenti hanno una propria resistenza interna ed in questo caso mentre si potrà trascurare quella dell’amperometro si dovrà invece considerare quella del voltmetro. La spiegazione è semplice infatti essendo l’amperometro uno strumento costruito per essere inserito in serie nel circuito non influenzerà la corrente ma il voltmetro essendo inserito in parallelo determinerà, pur avendo una resistenza interna molto elevata, una “divisione” della corrente in due rami diversi. Detto ciò è facile comprendere la nuova relazione determinata sfruttando la I legge di Ohm: R=V/[I-(V/Rv)] dove “V/Rv” rappresenta l’intensità di corrente passante nella resistenza interna del voltmetro(Rv) che sottratta dall’intensità totale dà la corrente passante nell’utilizzatore(Irc).(vedi circuito sopra)
Formule e tabelle:
I legge di Ohm [R=V/I] [V=I*R] [I=V/R]
Nuova formula determinata: R=V/[I-(V/Rv)]

Voltmetro


Amperometro

Rv
Resistenza (V/I)

K
lettura
Tensione
K
lettura
Corrente
Rv (Ω)
R (Ω)
R [V/(I-V/Rv)]
1
1
40
40
1
0,12
0,12
6000
333,333
352,941
2
1
60
60
1
0,145
0,145
6000
413,793
444,444
3
2
40
80
1
0,16
0,16
24000
500
510,638
4
2
50
100
1
0,175
0,175
24000
571,429
585,366
5
2
60
120
1
0,195
0,195
24000
615,385
631,579
6
4
35
140
1
0,205
0,205
48000
682,927
692,784
7
4
40
160
1
0,22
0,22
48000
727,273
738,462
8
4
45
180
1
0,235
0,235
48000
765,957
778,378
9
4
50
200
1
0,25
0,25
48000
800
813,559
10
4
55
220
1
0,26
0,26
48000
846,154
861,338
K=Portata dello strumento impostata per la misura.
Rı=Resistenza considerando il voltmetro come strumento reale avente una propria resistenza interna.

Svolgimento della misura e risultati:
Il montaggio del circuito prevede di inserire l’amperometro in serie per misurare l’intensità di corrente totale del circuito. Allo stesso modo inserire il voltmetro in parallelo per misurare la tensione ai capi della lampadina(vedi circuito pag. prec.). Azionare il generatore di tensione ed osservare attentamente gli strumenti leggendovi il numero di divisioni indicate. Ripetere per 10 volte l’operazione in modo che la tensione e la corrente assumano valori sempre maggiori: per eseguire ciò servirsi della manopola del generatore di tensione variabile usato. Riportare i dati misurati in un apposita tabella (vedi pag. prec.)
Osservando il grafico creato grazie ai dati misurati in laboratorio si può notare evidentemente una relazione che lega la resistenza alla temperatura infatti all’aumentare di quest’ultima aumenta anche il modulo dell’utilizzatore.
Conclusioni:
Osservando i valori di resistenza ottenuti attraverso la I legge di Ohm (R=V/I) applicata sulle misure di tensione e di intensità di corrente eseguite è possibile affermare che lo scopo delle misure è stato raggiunto. Vale a dire che è stato verificato che al variare della temperatura varia il modulo della resistenza e in particolare all’aumentare di T(temperatura) aumenta R(resistenza).

Esempio