Esperienza sui condensatori nei circuiti elettrici

Materie:	Appunti
Categoria:	Ricerche
Voto:	1.5 (2)
Download:	682
Data:	27.06.2001
Numero di pagine:	3
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Baccaglini Gabriele Ferraresi Gilles
Classe 3^A
RELAZIONE DI ELETTROTECNICA
ESPERIENZA N°4
TITOLO: ESPERIENZA SUL CONDENSATORE
SCOPO DELL’ESPERIENZA: Osservare il comportamento di carica e di scarica di un condensatore

CENNI TEORICI: il condensatore è un componente elettrico formato da due armature metalliche separate da uno strato di dielettrico, ed ha la caratteristica di accumulare cariche elettriche sulle armature stesse. All’interno del condensatore viene a generarsi una differenza di potenziale che dà origine ad un campo elettrico, che dipende dalla capacità del componente; la relazione esistente tra tensione capacità e quantità di carica è data dalla formula:
Con tale formula si esprime la quantità di carica tra le armature del condensatore in funzione della differenza di potenziale ai suoi capi e della capacità, che si esprime in frazioni di Farad, normalmente micro Farad (mF)e picoFarad (pF). La carica del condensatore è il processo in cui le armature accumulano cariche sulle armature ed aumenta quindi la tensione ai capi del componente: la tensione sale inizialmente in modo veloce poi sempre più lentamente fino a tendere a E, cioè alla tensione fornita dal generatore, mentre la corrente diminuisce fino a diventare zero. Nel processo di scarica la tensione passa da E a zero mentre la corrente, di verso opposto, scende (quindi considerando il verso di partenza sale) fino ad arrivare a zero.
MATERIALI E STRUMENTAZIONI USATI:
➢ N°1 alimentatore stabilizzato (LAB POWER PACK NG303);
➢ N°1 breadboard di supporto;
➢ N°1 resistenza da 2.2 KN;
➢ N°1 resistenza da 2.7 KN;
➢ N°1 condensatore da 4700 NF;
➢ Cavetti di collegamento;
➢ N°2 multimetri digitali palmari (CIRCUITMATE DM800 SERIAL NUMBER 60310160);
DESCRIZIONE DELL’ESPERIENZA: in questa prova osserveremo la variazione di tensione e di corrente nel processo di carica e di scarica del condensatore, applicando nel circuito una resistenza di carica di 2.2Ko ed una resistenza di scarica di 2.7K . Tramite multimetro digitale misureremo i valori sul condensatore e li riporteremo in un grafico rappresentante la carica Q del condensatore, per analizzarne la sua variazione.
FASE DI CARICA
Tempo
[s]
Tensione
[V]
Corrente
[mA]
Corrente media (T) [mA]
t
[s]
tttttttttt

13
11,35
3
34,1
3
3,56
9,7
8,2
3
24,6
6
10,3
6,7
6
3
18
9
13,5
5,3
4,9
3
14,7
12
16,5
4,5
3,75
3
11,3
15
18,2
3
2,6
3
7,8
18
20,2
2,2
2
3
6
21
21,1
1,8
1,6
3
4,8
24
22
1,4
1,25
3
3,75
27
22,6
1,1
1
3
3
30
23
0,9
0,75
5
3,75
35
23,7
0,6
0,5
5
2,5
40
24,1
0,4
0,35
5
1,75
45
24,4
0,3
0,25
5
1,25
50
24,5
0,2
0,2
5
1
55
24,7
0,2
0,15
5
0,75
60
24,7
0,1
139

Fase di scarica
Tempo
Tensione
Corrente
Corrente media (T)
t
tttttttttt

24,92
-13
-10,6
3
-31,8
3
16,64
-8,2
-7,25
3
-21,75
6
13,17
-6,3
-5,7
3
-17,1
9
10,45
-5,1
-4,5
3
-13,5
12
8,31
-3,9
-3,55
3
-10,65
15
6,68
-3,2
-2,85
3
-8,55
18
5,49
-2,5
-2,25
3
-6,75
21
4,4
-2
-1,75
3
-5,25
24
4
-1,5
-1,35
3
-4,05
27
3,4
-1,2
-1,1
3
-3,3
30
2,73
-1
-0,8
5
-4
35
1,99
-0,6
-0,5
5
-2,5
40
1,41
-0,4
-0,35
5
-1,75
45
1,02
-0,3
-0,25
5
-1,25
50
0,77
-0,2
-0,15
5
-0,75
55
0,55
-0,1
-0,1
5
-0,5
60
0,42
-0,1
133,45

Conclusioni:
Questa esperienza è stata esauriente dal punto di vista didattico, e ci è inoltre stata utile nel comprendere meglio l’uso e il funzionamento degli elementi usati, ovvero i condensatori.
Possiamo anche affermare che questa prova ci ha aiutato a capire alcuni aspetti teorici e pratici riguardanti l’uso del programma Excel per la realizzazione dei grafici partendo dai dati delle rilevazioni.
Da questo grafico si può notare come la corrente nell’intervallo compreso tra zero e venti secondi aumenta con un andamento irregolare da un valore di circa -12 mA a un valore di circa 0 mA, successivamente si può osservare che l’aumento di corrente ha un modulo sempre più ridotto fino a quando raggiunge un livello massimo.
Per quanto riguarda la tensione possiamo dire che nell’intervallo compreso tra zero e trenta secondi diminuisca notevolmente fino ad arrivare ad un valore di circa 5Volt, per poi proseguire con un andamento quasi costante sino ad arrivare al punto di scarica, pari a circa 0 Volt.