Metodi e strumenti di misura delle grandezze elettriche In questa esperienza vedremo come calcolare il valore di 3 resistenze. SCHEMA DI COLLEGAMENTO: Val= Tensione (V) presente ai capi del generatore. V= Generatore di tensione variabile. I= Corrente (Ampere) che attraversa la resistenza. R1= Resistenza incognita. VR= Tensione (V) presente ai capi della resistenza. I vari componenti: R1=Resistenza= è un componente elettrico fondamentale, sicuramente è il componente elettronico più importante: consiste in un materiale che oppone una certa resistenza al passaggio della corrente. Voltometro= è uno strumento per la misura della differenza di potenziale elettrico tra due punti di un circuito, la cui unità di misura è il volt con simbolo V. Amperometro= è uno strumento per la misura dell'intensità della corrente elettrica che percorre una sezione di un conduttore. Generatore di tensione variabile= è un dispositivo che serve a generare e mantenere una differenza di potenziale elettrico ai suoi capi. Il generatore di tensione presenta due poli, per cui dal punto di vista componentistico si tratta di un bipolo. Definizioni: Tensione= La differenza di potenziale (o Tensione) rappresenta il dislivello che c'è fra i due poli del generatore, è, cioè la spinta che gli elettroni ricevono nel conduttore, maggiore all'aumentare dei volt. L'unità di misura è il Volt(V) e lo strumento di misura è il Voltmetro. Corrente= è un qualsiasi moto ordinato di cariche elettriche, definito operativamente come la quantità di carica elettrica che attraversa una determinata superficie nell'unità di tempo. L'unità di misura è l’ampere (A) e lo strumento di misura è l’Amperometro. Come collegare il tutto: All’uscita del generatore colleghiamo in PARALLELO in voltmetro, l’amperometro in SERIE alla resistenza, e il secondo voltmetro in PARALLELO alla resistenza. Una volta collegato il tutto e verificato il funzionamento, prendiamo dei valori V “a caso” e riportiamo i valori letti negli strumenti in una tabella, tutto questo ripetiamolo per i 3 resistori. Dopo aver preso tutti i valori possiamo creare 3 grafici VAL/I. Per procedere ai calcoli bisogna conoscere la ! legge di ohm: 1° LEGGE DI OHM= "l'intensità di corrente è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale e inversamente proporzionale alla resistenza. In formula: I (intensità) = V (D.D.P.) / R (resistenza) . da cui si ottengono le formule inverse: V=I ● R R=V / I Con queste formule possiamo calcolarci la nostra resistenza senza sapere in suo valore in ohm, basta applicare l’ultima formula. Perché l’ultima formula? Applichiamo l’ultima formula perché il valore in Volt è conosciuto (perché viene applicato dal nostro generatore al circuito, sarebbe il valore letto nello strumento chiamato Val) e conosciamo anche I (perché è il valore letto nello strumento chiamato I), applicando questa formula possiamo trovare il valore in ohm della nostra resistenza. R1 Val [V] -32,01 -24,95 -22,5 -20,09 -17,54 -15,01 -12,52 -10,11 -7,01 -5,05 -2,517 -2,002 -1,509 -1 0 1 1,509 2,002 2,517 5,05 7,01 10,11 12,52 15,01 17,54 20,09 22,5 24,95 32,01 Vr [V] I -31,99 -24,94 -22,49 -20,09 -17,54 -15,01 -12,51 -11,11 -7,01 -5,05 -2,505 -2,002 -1,507 -1 0 1 1,507 2,002 2,515 5,05 7,01 11,11 12,51 15,01 17,54 20,09 22,49 24,94 31,99 0,4 [A] -0,32 -0,22 -0,22 -0,2 -0,18 -0,15 -0,13 -0,11 -0,07 -0,05 -0,03 -0,03 -0,02 -0,02 0 0,02 0,02 0,03 0,03 0,05 0,07 0,11 0,13 0,15 0,18 0,2 0,22 0,22 0,32 Vr Val Vr 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0 -40 -20 -0,1 Val 0,4 I 0 20 40 0 -40 -20 -0,1 -0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 0 20 40 I R2 Val [V] -32,02 -27,05 -24,05 -21 -18 -15,03 -11,98 -9 -5,98 -3,008 0 3,006 6 9,03 12,01 15,02 18 21,05 24,03 27,04 32,02 Vr [V] I -31,99 -27,03 -24,04 -20,98 -17,98 -15 -11,9 -8,99 -5,98 -3,008 0 3,001 6 9,02 12 15 17,98 21,03 24,1 27,01 31,99 [A] -0,39 -0,33 -0,28 -0,25 -0,22 -0,18 -0,14 -0,1 -0,08 -0,04 0 0,04 0,08 0,11 0,15 0,18 0,22 0,25 0,29 0,33 0,39 Val 40 30 20 10 0 -40 -20 -10 Vr 0 20 -20 -30 -40 Vr Val 0,5 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 I 0 -40 -20 0 20 40 I 0 -40 -20 -0,1 -0,1 -0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 -0,5 40 -0,5 0 20 40 R3 Val [V] -32,02 -29,3 -26,4 -23,01 -20,04 -17,01 -14 -11,05 -8,01 -5,09 -2,26 0 5 10,06 15,07 20,04 25,1 32,02 Vr [V] -31,97 -28,99 -26 -22,98 -20,01 -16,99 -13,99 -11,03 -8 -5,08 -2,023 0 4,99 9,97 15,04 20,01 25,06 31,97 I [A] -2,47 -2,41 -2,2 -1,94 -1,69 -1,43 -1,18 -0,93 -0,67 -0,42 -0,17 0 0,42 0,84 1,27 1,69 2,12 2,71 3 Val 40 30 20 10 0 -40 -20 20 -40 Vr 3 2 1 1 20 40 Val 0 I 0 Vr -30 2 -20 40 -20 0 -40 -10 0 -40 -20 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 20 40 I