RELAZIONE DI FISICA:
I CIRCUITI ELETTRICI
Gruppo: Federica Schirru, Martina Putzu, Jessica Atzeni, Federica Pitzalis, Veronica Orgiu, Giorgia Canetto, Irene Sini,
Valentina Sotgiu, DeborahPilleri.
1) Che cos’è la corrente elettrica?
La corrente elettricaè un flusso di elettroni che ha lo scopo di creare un equilibrio
elettrostatico tra i conduttori che inizialmente si trovano a diverso potenziale. La
corrente procede da punti a potenziale maggiore a punti a potenziale minore.
L’intensità:è data dal rapporto tra la quantità di carica che attraversa una sezione
del conduttore e l’intervallo di tempo impiegato per attraversarla.
Unità di misura: Ampere (A).
1° legge di Ohm:La differenza di potenziale (∆V) è direttamente proporzionale
all’intensità di corrente (i) che lo attraversa con una costante di proporzionalità,
chiamata resistenza (R), che misura la tendenza di un corpo ad opporsi al
passaggio di una corrente elettrica.
∆V= R*i
Il circuito elettrico: Un circuito elettrico è costituito da un insieme di conduttori
collegati tra loro e collegati ai poli di un generatore di differenza di potenziale.
Quando i conduttori del circuito sono collegati tra loro in modo continuo (cioè se
non vi sono interruzioni nel percorso delle cariche) il circuito si dice chiuso; se invece
la corrente si interrompe anche in un solo punto, il circuito è detto aperto. Gli
elementi del circuito possono essere collegati in svariati modi, i più frequenti sono il
collegamento in serie e il collegamento in parallelo. I conduttori collegati in serie
sono attraversati dalla stessa corrente; nei conduttori collegati in parallelo la
corrente si divide in due rami per poi riunirsi dopo aver percorso i due conduttori.
2) Obiettivo dell’esperimento
L’obiettivo è quello di costruire un circuito chiuso in cui passi corrente e calcolarne
la resistenza.
3) Descrizione degli strumenti
Tester
Generatoredi corrente (pile)
Cavetti elettrici (ponti)
ResistenzeBase
Diodi
4) Descrizione esperimento:
1° parte:il primo passaggio è stato la costruzione del circuito: lo abbiamo
assemblato montando sulla base una resistenza e in serie ad essa abbiamo montato
un diodo e un ponte. Infine il tutto è stato collegato ad un generatore in modo che
questo creasse la differenza di potenziale necessaria a mettere in moto gli elettroni
e quindi a creare della corrente elettrica all’interno del nostro circuito.
2° parte: il secondo passaggio dell’esperimento è stato la misurazione diretta della
differenza di potenziale (∆V) e dell’intensità (i)servendoci del tester:
Posizionando il tester su 20V abbiamo misurato la differenza di potenziale che
corrispondeva a 6,91V (tenendo presente la sensibilità dello strumento: ±
0,01)
∆V= (6,91± 0,01)V
L’errore su questa misura corrisponde a:
0,01
Ɛ∆V=6,91 = 0,001
Posizionando il tester su 20 mA abbiamo misurato l’intensità che
corrispondeva a 9,95 mA (tenendo presente la sensibilità dello strumento
±0,01)
i= (9,93± 0,01)mA
L’errore su questa misura corrisponde a:
0,01
Ɛi=
9,93
= 0,001
3° parte:il terzo passaggio dell’esperimento è stata la misurazione indiretta della
Resistenza attraverso il calcolo del rapporto dei valori ottenuti nella prima parte:
𝑅=
Δ𝑉
i
𝑹=
𝟔,𝟗𝟏 𝑽
𝟑
𝟗,𝟗𝟓 ∙𝟏𝟎 𝑨
= 0,69∙ 𝟏𝟎𝟑 Ω=0,69 KΩ
4° parte:Il quarto passaggio è stata la misurazione diretta della resistenza attraverso
il tester (il valore dato dal tester doveva avvicinarsi al valore trovato nella seconda
parte):
Posizionando il tester su 20K
abbiamo misurato la
resistenza che
corrispondeva a 0,67 KΩ.
L’errore su questa misura corrisponde a:
ΔR
ƐR=
𝑅
=
0,002
0,69
= 0,003
5) Conclusioni:
La costruzione del circuito è avvenuta con successo poiché attraverso
l’illuminazione del diodo abbiamo verificato il passaggio di corrente, inoltre la
Resistenza è stata calcolata correttamente poiché i valori della misurazione
indiretta e diretta si avvicinavano.
CIRCUITI IN SERIE E CIRCUITI IN PARALLELO
Gli elementi del circuito possono essere collegati in svariati modi, tra questi
sperimenteremo il collegamento in seriee il collegamento in parallelo.Si parla
di collegamento in serie quando due o più componenti sono collegati in modo da
formare un percorso unico per la corrente elettrica che li attraversa;si parla
invece di collegamento in parallelo quando la corrente elettrica che attraversa i
conduttori si divide in due rami per poi riunirsi dopo averli percorsi.
IL CIRCUITO ELETTRICO E LE TAVOLE DI VERITA’
Riflettendo insieme sui circuiti elettrici abbiamo deciso di paragonarne il
funzionamento alle tavole di verità, entrambi infatti riproducono fedelmente la
nostra modalità di ragionamento.
1. Il circuito AND corrisponde alla tavola della congiunzione:
A
B
A^B
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
Quando A ha valore 0 e B ha valore 0 allora A^Bavrà valore 0 quindi il diodo
sarà spento;
Quando A ha valore 0 e B ha valore 1 allora A^B avrà valore 0 quindi il diodo
sarà spento;
Quando A ha valore 1 e B ha valore 0 allora A^B avrà valore 0 quindi il diodo
sarà spento;
Quando A ha valore 1 e B ha valore 1 allora A^B avrà valore 1 quindi il diodo
sarà acceso;
2. Il circuito OR corrisponde alla tavola della disgiunzione, in particolare
consideriamo quella inclusiva:
A
B
AvB
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
Quando A ha valore 0 e B ha valore 0 allora AvB avrà valore 0 quindi il diodo
sarà spento;
Quando A ha valore 0 e B ha valore 1 allora AvB avrà valore 1 quindi il diodo
sarà acceso;
Quando A ha valore 1 e B ha valore 0 allora AvB avrà valore 0 quindi il diodo
sarà acceso;
Quando A ha valore 1 e B ha valore 1 allora AvB avrà valore 1 quindi il diodo
sarà acceso;
1) Obiettivo dell’esperimento:
L’obiettivo dell’esperimento è quello di costruire un circuito in serie e un
circuito in parallelo.
2) Descrizione degli strumenti:
Gli strumenti utilizzati sono stati quelli del primo esperimento con la sola
aggiunta delle pinzette.
3) Descrizione dell’esperimento:
Abbiamo eseguito l’esperimento riproducendo sperimentalmente ogni riga
della tavola di verità.
Quando A ha valore 0 e B
ha valore 0 allora A^B
avrà valore 0 quindi il
diodo sarà spento.
Quando A ha valore 0 e
B ha valore 1 allora AvB
avrà valore 1 quindi il
diodo sarà acceso
Quando A ha valore 1 e
B ha valore 0 allora AvB
avrà valore 0 quindi il
diodo sarà acceso
Quando A ha valore 1 e B
ha valore 1 allora AvB avrà
valore 1 quindi il diodo
sarà acceso.
4) Conclusione
L’esperimento è stato verificato.
