Misura di una resistenza con il metodo volt-amperometrico

Materie:	Altro
Categoria:	Elettrotecnica
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I.T.I. “A.MALIGNANI” COGNOME: DE MATTEO
UDINE NOME: DAVIDE
CLASSE: 3ELI^C
LABORATORIO DI MISURE
ELETTRICHE DATA DI ESECUZIONE: 12-12-2005
PROVA: N° 3 DATA DI CONSEGNA: 16-01-2006
MISURA DI RESISTENZA CON IL METODO
VOLT-AMPEROMETRICO
SCHEMA DI PRINCIPIO:
SCEMA DI MONTAGGIO:

RICHIESTA STRUMENTI:
Conoscendo la tensione fornita ( 30V ) si può facilmente apprezzare che il voltmetro da utilizzare in questa prova ha la portata massima pari ad essa ( V1 ). La richiesta del voltmetro viene, invece, calcolata due volte.
Nella prima parte della prova si utilizza un reostato ad a alta conduttanza e il rapporto tra la tensione fornita e gli ohm del reostato è 0,64 A; questo dato ci consente di richiedere un amperometro avente una portata massima di 1A ( A1 ).
Nella seconda parte della prova, invece, abbiamo un rapporto in cui varia solo la resistenza e dove questo rapporto equivale a 0,04 A; l’amperometro richiesto, in questo caso, può avere una portata massima di 100mA ( A2 ).
AMPEROMETRO = ( VMAX / Rx )
VOLTMETRO = (VMAX )
CARATTERISTICHE DEGLI STUMENTI ED APPARECCHIATURE UTILIZZATE:

STRUMENTO
PORTATE
DIVISIONI FONDOSCALA
CLASSE
RESISTENZA
INTERNA
DITTA COSTRUTTRICE
TIPO
AMPEROMETRO-A1
0,5A, 1A, 2A
1 [A]
0,5
0,5 A = 4,6 Ω
1 A = 1,35 Ω
2 A = 0,55 Ω
SEB
Tipo: F/05
Numero: 685474
AMPEROMETRO-A2
5mA, 20mA, 100mA, 500mA
0,1 [A]
0,5
5 mA = 15,2 Ω
20 mA = 29 Ω
100 mA = 7,15 Ω
500 mA = 1,5 Ω
SEB
Tipo: N/05
Numero: A11651
VOLTMETRO-V1
30V, 15V
15 [V]
0,5
30 V = 115,87 Ω
15 V =57,89 Ω
SEB
Tipo: F/05
Numero: 683451
NOME
CARATTERISTICHE ELETTRICHE
DITTA COSTRUTTRICE
REOSTATO – R1
I max = 3,57 A
Valore indicativo = 47 Ω
Potenza max = 600 W
OFEL
Tipo: RC165
Numero: 98274
REOSTATO – Rx1
Imax = 1,3 A
Valore indicativo = 47 Ω
Potenza max = 80 W
OFEL
Tipo: RTP1180
Numero: 98011149
REOSTATO – Rx2
Imax = 1 A
Valore indicativo = 751 Ω
Potenza max = 751 W
Dr. GUIDO BELLOTTI
Tipo: S-1250
Numero: 176701
SCOPO DELLA PROVA:
L’obbiettivo da raggiungere in questa prova è osservare l’influenza delle resistenze interne alle apparecchiature come voltmetri e amperometri; Notare la differenza, mediante misure e calcoli, del voltmetro collegato a “valle” o a “monte rispetto all’amperometro.
RIEPILOGO LETTURE, CALCOLI ESEGUITI e GRAFICI:
Tabella relative alla resistenza applicata Rx1.
R0
Vm [V]
Im [A]
Rm [Ω]
Vx [V]
Ix [A]
Rx [Ω]
Ea
Er
K
∆
K∆
K
∆
K∆
MONTE
0%
2
14,1
28,2
1
0,570
0,570
49,47
27,43
0,570
48,12
-1,35
-0,03
10%
2
11,3
22,6
1
0,460
0,460
49,13
21,98
0,460
47,78
-1,35
-0,03
20%
2
9,6
19,2
1
0,395
0,395
48,61
18,67
0,395
47,26
-1,35
-0,03
VALLE
0%
2
13,4
26,8
1
0,800
0,800
33,5
26,8
0,569
-47,12
-13,62
-0,29
10%
2
11,2
22,4
1
0,665
0,665
33,68
22,4
0,472
-47,48
-13,80
-0,29
20%
2
9,2
18,4
1
0,550
0,550
33,45
18,4
0,478
-47,03
-13,58
-0,29
Tabella relative alla resistenza applicata Rx2
R0
Vm [V]
Im [A]
Rm [Ω]
Vx [V]
Ix [A]
Rx [Ω]
Ea
Er
K
∆
K∆
K
∆
K∆
MONTE
60%
1
9,6
9,6
0,2
0,059
0,012
800
9,25
0,012
771
-29
-0,04
70%
1
7,3
7,3
0,2
0,045
0,009
811
7,04
0,009
782
-29
-0,04
80%
1
4,8
4,8
0,2
0,030
0,006
800
4,63
0,006
771
-29
-0,04
VALLE
60%
2
4,6
9,2
1
0,096
0,096
95,83
9,2
0,017
-554
-458
0,83
70%
2
3,4
6,8
1
0,071
0,071
95,77
6,8
0,012
-552
-456
0,83
80%
1
4,3
4,3
1
0,083
0,083
51,81
4,3
0,046
-493
-441
0,90
➢ Calcoli relativi al voltmetro collegato a “MONTE” rispetto all’amperometro:
K∆ = K*∆ Ix = Im
Rm = Vm / Im Rx = Rm -rA
Vx = Rx / Im Ea = -rA
Er = Ea / Rx
➢ Calcoli relativi al voltmetro collegato a “VALLE” rispetto all’amperometro:
K∆ = K*∆ Ix = Im – I v
Rm = Vm / Im Rx = (Rm * r v) / (Rm – r v)
Vx = Vm Ea = -[Rm2 / (r v – Rm )]
Iv = Vm / rv E r = E a / R x
GRAFICO DI INTERSEZIONE DEI DUE COLLEGAMENTI
PROCEDIMENTO e ANALISI DELLA PROVA:
Dopo l’analisi dettagliata del circuito da costruire è stata fatta la richiesta strumenti con la quale si è scelto di utilizzare due diversi tipi di amperometri e un voltmetro. In seguito si è proceduto al collegamento delle varie apparecchiature come riportato nello schema rappresentante il circuito con l’utilizzo dei vari cavetti di connessione. Successivamente a questa operazione sono state misurate la corrente circolante nel circuito, con collegata la resistenza piccola (Rx1), e la tensione ai capi della resistenza R0, con l’utilizzo dell’amperometro A1 e del voltmetro. In seguito si sono ripetute le misurazioni di corrente e tensione con inserita invece, nel circuito, la resistenza grande (Rx2) al posto di quella piccola e con l’amperometro A2 in sostituzione del precedente amperometro A1.
In ognuna delle due situazioni sono state effettuate delle misurazioni con il voltmetro a monte rispetto all’amperometro e alcune altre con il voltmetro a valle rispetto allo stesso variando ogni volta il valore della resistenza R0, grazie al cursore del reostato (tenendo conto e, se necessario, facendo variare la portata degli strumenti di misura per diminuire gli errori di misurazione). Al termine d’ogni misurazione i dati sono stati riportati in tabella per gli eventuali calcoli di verifica della prova e per la stesura della relazione.
CONCLUSIONI:
Come rappresentato nel grafico, l’incrocio tra la retta (voltmetro a “monte”) e la curva
(voltmetro a “valle”) si ottiene con la formula √( rA* r v ) e quindi la resistenza interna del’amperometro e del voltmetro và ad incidere sulla convenienza di collegare il voltmetro a valle o a monte. Questa prova c ha dimostrato grazie a dati pratici la veridicità d questa teoria.

DE MATTEO DAVIDE – Prova n°3 Pagina 1 di 3