analog 1- Simulazione e Esperienza Laboratorio

Analog1-SimulazioneeEsperienzaLaboratorioElettronica
Argomenti trattati
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Corrente e Tensione Continua
Legge di Ohm V=R*I
Legge di Kirchoff delle correnti
Legge di Kirchoff delle tensioni
Partitore di tensione
Partitore di corrente
Diodo LED
Interruttore
Potenza e dissipazione P=V*I
Competenze e conoscenze stimolate
Questa esercitazione, affrontata con un supporto appropriato da parte dell’insegnante, focalizzato alla
comprensione dei fenomeni elettrici, avvicina l’alunno a correnti, tensioni, resistenze elettriche e altri
componenti fondamentali dell’elettronica analogica, come i diodi.
A fianco delle simulazioni elettriche l’utilizzo del laboratorio permette di ‘toccare con mano’ e utilizzare con
consapevolezza il materiale elettrico con una semplice strumentazione e componentistica.
Scopo dell’esperienza di laboratorio è di far percepire all’alunno il materiale e il laboratorio come oggetti
familiari, prenderne confidenza, costruendo la propria scheda, saldandone fili e componenti, collegare poi
alimentazione e strumentazione per verificare i risultati attesi dall’ introduzione teorica all’argomento e dai
riscontri già ottenute dall’alunno tramite simulatore.
Schema elettrico
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Materiale per Laboratorio
Oltre ai componenti elettrici presenti nello schema elettrico, occorre attrezzare il laboratorio con
alimentatore, tester, amperometro, fili di collegamento, spela-fili, saldatore, scheda mille fori..
Operazioni e Osservazioni suggerite per simulazione e per verifica in
Laboratorio
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Comprendere la funzione dello switch che permette ‘l’accensione’ del circuito connettendone
l’alimentazione. Il diodo LED visivamente agisce come spia luminosa che si attiva solo quando il
circuito è alimentato.
Misura di correnti e tensioni tramite simulazione e, sul circuito reale, tramite tester, legge di Ohm e
amperometro
Calcolare le resistenze equivalenti di componenti in serie e parallelo presente nello schema e
applicare la legge di Ohm per verificare che i valori attesi di tensioni e correnti corrispondano a
quelli simulati e misurati.
Identificare e partitori di tensione e di corrente e verificarne la funzionalità.
Considerazioni Applicative, possibili argomenti di discussione.
Esempi di utilizzo delle soluzioni circuitali trattate in questa esperienza:
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Interruttore: spesso utilizzato per la funzione ON/OFF per abilitare, tramite connessione
all’alimentazione, un circuito.
Funzione del fusibile, non presente in questa esperienza, ma spesso utilizzato in serie
all’interruttore di ON/OFF.
LED: spia luminosa in caso di abilitazione di un circuito, ad esempio in una radio, nello stereo, nella
televisione
Partitore di tensione: può essere utilizzato per ottenere una tensione proporzionale a quella
monitorata al fine di comparazione con una soglia prestabilita, ad esempio in un allarme termico
che osserva la tensione ai capi di una resistenza NTC (negative temperature coefficient) percorsa da
corrente costante.
Partitore di corrente: esempio nella rete domestica dove ogni carico, ad esempio una lampadina,
aggiunto tra fase e neutro, e’ un ramo aggiuntivo che si comporta come una resistenza che
ripartisce la corrente richiesta alla rete.
Approfondimenti teorici
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Il diodo, elemento unidirezionale, cosa succede se invertiamo la posizione dei terminali?
Dimostrare la formula del partitore di corrente a partire dalla legge dei nodi e dalla legge di Ohm.
La potenza dissipata, calcolo con la formula P=R*I, se eccede il valore per cui il componente è stato
dimensionato c’è rischio di bruciatura del componente, possibile realizzazione tramite simulazione
con Crocodile e anche fisicamente in laboratorio.
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