LABORATORIO NUCCI ANDREA DI SISTEMI 3ª-B E AUTOMAZIONE DATA ITIS SAVIGNANO S/R INDUSTRIALE TITOLO: Misura di tensione in corrente continua e alternata. SCOPO: eseguire misure di tensioni elettriche sia in corrente continua che alternata, tramite questa esperienza impariamo l’utilizzo del multimetro digitale in tutte le sue funzioni. DESCRIZIONE DEI MATERIALI E DEGLI STRUMENTI: Fili di collegamento; Trasformatore; Generatore (220V); Pile (4,5V) Multimetro digitale; Multimetro digitale: 1) Selettore di portata; 2) commutatore di funzioni per la misura di resistenze, tensioni o correnti continue; 3) commutatore di funzioni per usare l’apparecchio come voltmetro od amperometro in correnti alternate; 4) pomello che funziona, da interruttore generale (on/off) o da sistema di azzeramento dello strumento , quando questo funziona da ohmetro; 5) bocchettone coassiale di contatto per ogni tipo di misura (per connessione di un puntale) ad eccezione delle misure amperometriche nella portata di 3 A; 6) boccola comune di massa con equipotenziale dove viene collegato l’altro puntale; 7) boccola supplementare per effettuare misure di intensità di corrente particolari ( 3A) ; 8) contatto di controllo per verificare lo stato della batteria interna; 9) vite di calibrazione dello strumento o azzeramento meccanico dell’indicatore; 10) scala per la misura delle resistenze ; 11) scala per la misura delle tensioni e delle correnti ; 12) scale per la misurazione dei livelli in dB ; 13) led luminoso od indicatore di polarità nelle misure di tensione e di correnti continue ; 14) led luminoso od indicatore di polarità nelle misure di tensione e di correnti continue cambiando il verso convenzionale (dal contatto 6 al contatto 5) ; 15) connettore per alimentazione esterna dell’apparecchio ; ITI SAVIGNANO RELAZIONE N.3 Misura di tensione in corrente continua ed alternata Pag.1 16) connettore bipolare per l’alimentazione a 220 V di rete. ITI SAVIGNANO RELAZIONE N.3 Misura di tensione in corrente continua ed alternata Pag.2 PREPARAZIONE DELL’ESPERIENZA: In questa esperienza ho effettuato delle prove di misura di tensione su 6 circuiti diversi. Prima di effettuare le prove ho montato i seguenti circuiti: Circuito per la verifica della tensione della prima pila; Circuito per la verifica della tensione della seconda pila; Circuito per la misura della tensione di due pile in serie; Circuito per la misura della tensione di due pile in parallelo; Circuito per la misura della tensione creata dalla rete elettrica; Circuito per la misura delle tensioni create da un trasformatore DESCRIZIONE DELL’ESPERIENZA: Nell’esecuzione dell’esperienza ho eseguito diverse prove per la misura della tensione sia in corrente continua che alternata. Prima di tutto ho regolato i due multimetri in maniera da efettuare misure di tensione in corrente continua poi ho cominciato ad effettuare le prove: Nella prima prova ho verificato la tensione di due pile da 4,5 V sia con multimetro digitale che analogico, poi ho confrontato i dati ce ho riportato in tabella. Nella seconda prova ho inserito le due pile in un circuito collegandole in serie e verificando con i due voltmetri la tensione. Nella Terza prova ho costruito un circuito con le 2 pile in parallelo e sono andato a misurare sempre la tensione con il multimetro analogico e poi con il digitale Le prime tre prove sono state effettuate tutte in corrente continua. Ho regolato i due multimetri in maniera da efettuare misure di tensione in corrente alternata poi ho cominciato ad effettuare le prove: Nella quarta prova sono andato a misurare la tensione in uscita della rete elettrica sia con metodo digitale sia con quello analogico Nella quinta prova ho costruito un circuito con un trasformatore e ho verificato la tensione con il miei due voltmetri collegati in parallelo La quarta e la quinta prova sono state effettuate in corrente alternata OSSERVAZIONI: Le misure che abbiamo rilevato nei con i due multimetri (digitale e analogico), potevano riscontrare delle piccole differenze anche per errori di lettura molto più facili da commettere nella lettura di quello analogico ITI SAVIGNANO RELAZIONE N.3 Misura di tensione in corrente continua ed alternata Pag.3 TABELLE E SCHEMI: CORRENTE CONTINUA 1 1APILA 2APILA ANALOGICO 3,9 V 4,4 V 2 3 PILE IN SERIE PILE IN PARALLELO ANALOGICO ANALOGICO 8,8 V 4,8 V DIGITALE DIGITALE 8,2 V 4,52 V CORRENTE ALTERNATA 4 5 RETE ELETTRICA TRASFORMATORE ANALOGICO ANALOGICO 225 V 32.4 V DIGITALE DIGITALE 225 V 33.5 1-circuito per controllare la tensione di due batterie (da 4,5 V) 2-Circuito per controllare la tensione delle due batterie, collegate in serie. _ + _ + V V + + _ + _ _ ITI SAVIGNANO RELAZIONE N.3 Misura di tensione in corrente continua ed alternata Pag.4 3-Circuito per la misura della tensione di due pile in parallelo 4-Circuito per la misura della tensione di due pile in parallelo _ + V _ + V + ~ G + + _ _ _ 5-Circuito per la misura delle tensioni create da un trasformatore _ + V + ~ G _ PRINCIPI TEORICI: Corrente alternata: Se un conduttore viene spostato all'interno di un campo magnetico, alternando il moto fra due opposte direzioni, si genera una corrente elettrica oscillante detta corrente alternata. La corrente alternata, universalmente impiegata per usi domestici e industriali, presenta numerosi vantaggi rispetto alla corrente continua. Attraverso l’uso di un trasformatore, una corrente alternata può essere utilizzata per generare una tensione di qualunque valore: infatti, quando essa attraversa una bobina (circuito primario) si genera un campo elettrico variabile, grazie al quale si induce una corrente alternata in una seconda bobina (circuito secondario). ITI SAVIGNANO RELAZIONE N.3 Misura di tensione in corrente continua ed alternata Pag.5 Regolando opportunamente il numero di spire nei due circuiti, è possibile prelevare ai capi del circuito secondario una tensione maggiore di quella fornita al primario. L'azione del trasformatore rende possibile la trasmissione di corrente su lunghe distanze, nei grossi impianti di distribuzione elettrica: si preferisce far viaggiare la potenza in forma di bassa corrente ad alta tensione, perché ciò permette di minimizzare le perdite di potenza (dissipata in calore) lungo la linea di distribuzione. Trasformatore Dispositivo elettrico usato per accoppiare circuiti a corrente alternata (AC) sfruttando il fenomeno dell'induzione elettromagnetica. È composto essenzialmente da due o più avvolgimenti (solenoidi), dei quali il primario è connesso alla sorgente di energia elettrica, i secondari sono connessi all'utilizzatore. Un trasformatore in cui la tensione del solenoide secondario sia più alta di quella del primario è chiamato trasformatore elevatore; uno in cui la tensione più alta è quella del solenoide primario si dice trasformatore abbassatore. Il prodotto tra corrente e tensione in un sistema di solenoidi è costante, cosicché l'aumento di tensione nell'avvolgimento secondario di un trasformatore elevatore è accompagnato da una diminuzione della corrente. Pila Dispositivo che trasformano energia chimica in energia elettrica, esso è costituito sostanzialmente da un elettrolita, che può essere un liquido, un gel o un solido, e da due elettrodi, uno positivo e uno negativo, tra i quali, durante il funzionamento, fluisce corrente elettrica. L'elettrolita è un conduttore ionico; uno degli elettrodi ha la funzione di cedere elettroni, l'altro di acquisirli. Voltmetro: è lo strumento che misura la forza che spinge le cariche in un circuito cioè la f.e.m., forza elettromotrice o la tensione o differenza di potenziale, la quale si misura in volt (V). E’ importante sapere che esso viene inserito nel circuito mediante un collegamento in parallelo. CONCLUSIONI: in questa prova ho utilizzato il multimetro analogico in tutte le sue funzioni anche quelle meno comuni e meno utilizzate, soprattuto nelle misure ti tensioni (contine-alternate), sono riuscito a fare questo grazie hai circuiti che ho costruito con delle pile per la corrente continua , con la rete elettrica e tramite l’utilizzo di un trasformatore in corrente alternata. Inoltre ho capito che il multimetro analogico è più preciso di quello digitale anche se è più difficile da leggere , quindi a volte si possono fare errori di lettura. ITI SAVIGNANO RELAZIONE N.3 Misura di tensione in corrente continua ed alternata Pag.6