Le resistenze nei circuiti elettrici

Materie:	Appunti
Categoria:	Tecnologia Meccanica
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Data:	13.09.2001
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Ferraresi Gilles III A
RELAZIONE DI T.D.P
-Le resistenze nei circuiti elettrici-
Scopo: Verificare dal punto di vista pratico la teoria riguardante i resistori
MATERIALI E STRUMENTI REALIZZATI
•
• Basetta da laboratorio
• Multimetro digitale
• Alimentatore stabilizzato
• Fili conduttori
• Resistenze serie E12

CENNI TEORICI
I resistori sono dispositivi che hanno la proprietà di opporsi alla circolazione della corrente elettrica e di degradare in calore l’energia elettrica assorbita. Il loro comportamento elettrico in corrente continua soddisfa la legge di OHM: R=V/I. Nel S.I l’unità di misura della resistenza è l’ohm. L’ohm è la resistenza di un conduttore attraversato dalla corrente di 1 ampere quando ai suoi estremi è applicata la differenza di potenziale di un volt. La resistenza che un conduttore offre al passaggio di corrente dipende dalla natura del materiale di cui è costituito, dalle sue caratteristiche geometriche e dalle condizioni di temperatura. Per un dato valore di temperatura, essa è proporzionale alla lunghezza e inversamente proporzionale alla sezione. Con poche eccezioni, aumenta all'aumentare della temperatura.
In un circuito elettrico possono essere inserite una o più resistenze disposte in serie o in parallelo. Due o più resistenze sono disposte in serie quando sono attraversate dalla stessa intensità di corrente. Sperimentalmente si calcola che la resistenza totale di due o più resistenze disposte in serie è uguale alla somma delle singole resistenze.
Due o più resistenze sono disposte in parallelo quando sono condotte fra punti che hanno lo stesso potenziale. Sperimentalmente si calcola che la resistenza totale di due o più resistenze disposte in parallelo è uguale al reciproco della somma dei reciproci delle singole resistenze.
Quando la corrente raggiunge un nodo si divide in tanti flussi di corrente quante sono le resistenze. Per calcolare queste correnti è utile usare il primo principio di Kirchhoff che consiste nell’effettuare la somma algebrica delle correnti che confluiscono in un nodo eguagliandole a zero.
Ferraresi Gilles 3^A
SINTESI OPERATIVA
Dopo aver assemblato il circuito, seguendo lo schema elettrico sopra illustrato, si procede nell’esecuzione dell’esperienza. Per quanto riguarda la realizzazione del circuito su basetta, occorre prestare molta attenzione alla sua realizzazione, in quanto si potrebbe incorrere in errori, a volte molto banali, che potrebbero compromettere la buona esecuzione dell’esperienza. Inoltre, abbiamo visto come, quando il circuito risulta essere molto complesso, come in questo caso, sia utile realizzare circuiti più semplici, in modo da riuscire a risalire più facilmente alle varie resistenze equivalenti, rendendole più chiare.
Innanzitutto occorre scegliere il valore di resistenza che più si avvicina a quello richiesto; utilizzando la serie E12 la quale ha un valore nominale che varia in più o in meno del 10%, come nel nostro caso. Per avere una misura più accurata, si procede nel misurare la resistenza col multimetro e si prende nota del valore effettivo della resistenza. Si calcola lo scarto fra i due valori.
Dopodiché, dal punto di vista teorico, si effettuano vari calcoli per ricondursi alla resistenza equivalente, tenendo conto della disposizione delle varie resistenze (serie, parallelo). Una volta effettuati i vari calcoli, si procede a calcolare sperimentalmente i valori delle varie Req. Anche in questo caso si confrontano i due valori, e se ne verifica in questo modo l’attendibilità dei risultati.
Per quanto riguarda le tensioni nelle varie maglie, ci limitiamo a calcolarle sperimentalmente, in quanto non possediamo le conoscenze per calcolarle utilizzando relazioni matematiche. Riusciamo invece a calcolare i valori delle correnti incognite facendo uso anche del primo principio di Kirkoff, e a confrontarli con i valori letti dal multimetro. Con questa ultima operazione si conclude l’esperienza e si analizzano i vari dati ottenuti.
Tabelle, calcoli
VALORI NOMINALI
VALORI EFFETIVI
R1 = 4K= 39
R1= 3,88K
R2 = 5K= 47
R2=4,65K
R3 = 1K5= 15
R3=1,49K
R4 = 3K5= 33
R4=3,27K
R5 = 2K= 18
R5=1,82K
R6 = 1K= 10
R6=0,99K
R7 =10K= 10
R7=9,89K
R8 = 3K= 27
R8=2,69KI
R9 = 8K= 82
R9= 8,32K
R10 =7K= 68
R10= 6,68K
Scarto percentuale = Valore misurato – valore nominale
Valore nominale
Scarto percentuale su R1= 0,5%
Scarto percentuale su R2= -1,1%
Scarto percentuale su R3= -0,7%
Scarto percentuale su R4= -0,9%
Scarto percentuale su R5= 1,1%
Scarto percentuale su R6= -1%
Scarto percentuale su R7= -1,1%
Scarto percentuale su R8= -0,4%
Scarto percentuale su R9= 1,4%
Scarto percentuale su R10= -1,7%
Ferraresi Gilles 3^A
VALORI EFFETIVI
RD4= 6,42K
RD3= 5,56K
RD2= 7,33K
RD1= 17,70K
RS1= 2,31K
RS2= 2,04K
RS3= 2,11K
VALORI CALCOLATI
RD4= 6,41K
RD3= 5,57K
RD2= 7,33K
RD1= 17,69K
RS1= 2,31K
RS2= 2,03K
RS3= 2,11K
R5
M
A B
R1
R2 RB2= R2 x RB =2,53 K=
RB R2 x RB
M
A R1
R2B Req= R1+R2B= 3,88+ 2,53= 6,41 K=
M
R1 x R2
R1 + R2
Rs2= Rs3+ R3+ R5= 5,42 K=
Rs2= Rs353 x R4
Rs353 x R4
R526= R52 + R6= 3,02 K=
R526 x R7
R526 x R7
Ferraresi Gilles 3^A
MISURA TENSIONI
UAM = 10V
UBM = 3,95V
UCM = 2,89V
UDM = 2,64V
UEM= 2,44V
UFM= 1,79V
UGM= 1,36V
CONCLUSIONI
L’esperienza realizzata, è stata molto utile a fini didattici. Ci ha dato occasione di verificare dal punto di vista pratico la teoria da noi imparata. Inoltre, i problemi sorti durante le varie operazioni, ci hanno consentito di ragionare, di risolvere problemi e di dare risposte a domande che non ci eravamo mai posti.
Gli obbiettivi che ci eravamo posti sono stati realizzati ed i dati ottenuti confermano l’esito positivo dell’esperienza. Dal punto di vista personale l’esperienza è stata interessante e coinvolgente.
Ferraresi Gilles
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