CURVE DI RISPOSTA A SEGNALI
SINUSOIDALI DI UN CIRCUITO RC SERIE
In un circuito RC serie, alimentato con una f.e.m. alternata, le
ampiezze delle tensioni ai capi della resistenza (VR) e ai capi del
condensatore (VC) risultano:
VR
V0
1
1 2 2 2
C R
(1)
e
VC
V0
1 2 C 2 R2
(2)
ove V0 e sono ampiezza e pulsazione della f.e.m. alternata di
alimentazione. Mantenendo costante V0 e facendo variare
=2 la (1) risulta una funzione crescente al crescere di
(filtro “passa-alto’’) mentre la (2) è una funzione decrescente al
crescere di (filtro “passa-basso’’).
Il circuito RC da adoperare è rappresentato in Fig. 1, dove V0 è
un generatore di tensione variabile, munito di comandi per
variarne anche la frequenza. Lo strumento di misura indicato
con V è un voltmetro per tensioni alternate (posizione AC) o un
multimetro digitale, da adoperare come voltmetro (posizione
V~). Il deviatore D ha 3 posizioni, etichettate V0, VR, VC, nelle
quali, come si vede dal disegno, il multimetro misura,
rispettivamente, la tensione di alimentazione, quella ai capi di R,
o quella ai capi di C. La frequenza va letta sul generatore
(direttamente sul display digitale se il generatore ne è fornito,
oppure moltiplicando il valore indicato sul pulsante selettore
dell’ intervallo di frequenze il fattore moltiplicativo sulla
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manopola in modelli più vecchi), a meno che sia disponibile un
frequenzimetro (indicato con nel disegno: si collega in
parallelo come un voltmetro), che permette di misurare la
frequenza con migliore precisione.
C
V0
V
VC
VR
R
D
V0
Fig. 1
Modo di operare
1. Selezionare sul generatore la forma d’ onda sinusoidale
(indicata con “~”) e un intervallo di frequenze iniziale (p.es.
100 -1000 Hz).
2. Realizzare il circuito di Fig. 1.
3. Collegare il voltmetro, o il multimetro posto nella posizione
“V~”, ai morsetti del deviatore.
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4. Porre il deviatore D nella posizione “V0”.
5. Fissare, mediante la manopola “Amplitude” (o equivalente)
del generatore, il valore di V0 (p.es. 6 V). V0 dovrà avere
sempre questo valore durante le fasi successive della misura.
6. Far variare la frequenza (si consiglia di farla variare nell’
intervallo 150 ÷ 15000 Hz). Per ogni valore di frequenza:
a) porre il deviatore nella posizione “V0” e ripristinare il
valore di V0 a quello fissato nel punto 5.;
b) spostare il deviatore nella posizione “VR” e rilevare il
valore della tensione ai capi di R;
c) spostare il deviatore nella posizione “VC” e rilevare il
valore della tensione ai capi di C.
7. Graficare VR e VC al variare di (o ) e discutere la
rispondenza delle curve trovate alle eq. (1) e (2).
NOTA: Attenzione! il valore della capacità di C riportato sul
pannello è ingannevole: ciascun condensatore ha capacità 0.047
F, ma come potrete constatare con un esame visuale attento, i
condensatori sono in realtà due in parallelo!
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