Risposta al gradino di un circuito R-C
(le scritte in rosso sono errate e devono essere corrette, Fabio porta la stampa a scuola di questo
documento e ne parliamo. A.oliva)
Considerato un circuito R-C in serie, si procede alla risposta al gradino. Il gradino è uno tra i cosiddetti
segnali di prova, è l’impulso ideale per verificare il corretto funzionamento di un circuito.
Non avendo un generatore di gradino, per poter realizzare un gradino si può utilizzare un interruttore in
serie all’alimentatore o alla batteria .......spiegare meglio.
Come sappiamo dalla fisica, un condensatore ha bisogno di un certo tempo (T) per caricarsi, pari a 10 volte
τ che è la costante di tempo del circuito (si calcola con il prodotto del valore dei componenti, ovvero R·C).
In laboratorio abbiamo realizzato il circuito prima sul programma di simulazione Electronics Workbench,
utilizzando una resistenza di 1Ω e un condensatore di 1F, in modo che la costante di tempo τ venisse di un
secondo. Mettendo ai capi del condensatore un oscilloscopio abbiamo prelevato le misure e il tempo di
carica e scarica visualizzando anche il grafico(quale grafico?). Questo tempo era proprio uguale a 10τ in
ottemperanza a quanto detto prima. Abbiamo notato che il grafico della salita non era una retta, ma una
curva esponenziale con concavità verso il basso che parte nell’istante in cui viene chiuso l’interruttore e
arriva al valore massimo del generatore; nell’istante in cui, invece, si apre l’interruttore il condensatore si
scarica ancora una volta con una curva esponenziale con la concavità verso l’alto.
Tutto questo discorso avviene utilizzando dei componenti ideali.
Per la realizzazione pratica, ci è stato assegnato un condensatore di un determinato valore (nel nostro caso
33pF) e noi dovevamo ricavarci il valore della resistenza in base alla formula T=10τ considerando il tempo di
1ms, cioè a frequenza di 1KHz.
Applicando la formula inversa R=
=
=300Ω (bene questa parte)
Realizzato il circuito sulla breadboard, abbiamo collegato l’oscilloscopio ai capi del condensatore
prelevando le varie misure. Con la scala dei tempi a 20µs/div il tempo (quale tempo?) era di 92µs. Dalla
formula 10τ=T,
τ=
=9,2µs e confrontandola con la formula τ=R·C=270·33·
=8,9µs, si nota un piccolo
margine di errore di 0,3µs dovuto sia a qualche errore di lettura, sia a qualche errore di strumentazione e
considerando che abbiamo aumentato la frequenza in modo da azzerare il periodo costante dopo la
carica?????????non si capisce, e questo comporta ulteriori errori in questo modo abbiamo effettuato
misure approssimate.
Dalla visualizzazione sull’oscilloscopio si nota inoltre che il condensatore una volta carico, non arriva al
valore massimo del generatore. Ciò è dovuto alla resistenza interna al generatore.
Fabio Barone
VM
Fabio stampa questo documento lo porti a scuola e ne parliamo col professore di laboratorio F. Citro.
Puoi migliorare molto la tua esposizione essere più chiaro quando esponi gli argomenti!
Quidi i contenuti sono da migliorare.
Per quando riguarda la formattazione ne pui parlare anchecol professore di laboratorio.
Saluti
a.oliva
