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Resistenze in serie ed in parallelo
3. Resistenze in serie ed in parallelo
Scopo della prova
Calcolo dei circuiti resistivi equivalenti, misura delle partizioni di tensioni e correnti.
Materiali e strumentazione
1 Alimentatore
1 Multimetro (oppure un voltmetro ed un amperometro)
3 Resistori di diverso valore di resistenza
1 Basetta per montaggi sperimentali e fili di collegamento.
Esecuzione della prova
Oltre agli strumenti ed apparecchi sono dati tre resistori. Procedi secondo i passi seguenti per
compilare la tabella 1 riportata qui sotto:
1. Determina i valori dei resistori, mediante il codice dei colori, e riportali nella tabella.
2. Individua la tolleranza, determina i rispettivi valori minimo e massimo dei resistori e riportali
nella tabella.
3. Misura il valore di ciascun resistore mediante il multimetro impiegato come ohmetro, riportalo
nella tabella e verifica se rientra nella tolleranza.
La maggior parte dei multimetri digitali, per essere predisposta ad operare come ohmetro, necessita
di due operazioni: Il selettore delle funzioni deve essere posto su Ω (sul valore della portata
desiderata) ed i due cavi debbono essere posti, uno sulla boccola contrassegnata da COM e l’altro
su V-Ω-mA. Non è necessario stabilire l’orientazione dei due cavi quando li connetti ai resistori.
Tabella 1
Valore
individuato con il
codice dei colori.
R1 =
R2 =
R3 =
Tolleranza in %
Valore minimo
Valore massimo
Valore misurato
con il multimetro
Resistori in serie
4. Monta un circuito con i tre resistori connessi in serie ed alimentali con un generatore di f.e.m.
continua E. Per la scelta del valore di E tieni presente che la corrente che scorre nel circuito non
deve produrre una dissipazione di potenza sui resistori superiore a quella propria nominale. Un
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Resistenze in serie ed in parallelo
semplice criterio è di limitare l’alimentazione a non più di 10 V e di non scendere sotto i 500 Ω
come somma dei tre resistori.
5. Predisponi il multimetro ad operare come amperometro per correnti continue. Seleziona una
portata sufficientemente elevata. Attenzione! Se l’amperometro è analogico devi fare attenzione a
collegarlo correttamente: la corrente deve entrare nell’amperometro dal connettore collegato alla
boccola V-Ω-mA ed uscire da quella contrassegnata con COM. Se l’amperometro è digitale questa
operazione solitamente non è necessaria dato che sul suo display ti viene indicato se la corrente è
positiva (nessun segno prima del valore numerico) o negativa (segno – prima del valore numerico).
Un valore negativo sta a significare che la corrente entra dalla boccola COM ed esce dall’altra.
6. Misura con l’amperometro la corrente che scorre nel circuito. Per farlo devi spegnere
l’alimentatore, interrompere il circuito in un punto qualsiasi e porre in serie ad esso l’amperometro.
Seleziona la portata che ti consente la migliore precisione. Dopo aver riacceso l’alimentatore
effettua la lettura e scrivi qui di seguito il valore che hai misurato:
I (misurata) = ________________
7. Mediante l’applicazione della legge di Ohm calcola la corrente che scorre nel circuito e riporta
qui di seguito il valore:
I( calcolata) = ________________
8. Spegni l’alimentatore, togli l’amperometro e ricostituisci il circuito con i tre resistori in serie
connessi all’alimentatore (per il momento tenuto spento).
9. Predisponi ora il multimetro ad operare come voltmetro per tensioni continue. Seleziona la
funzione V— ed una portata adeguata. Il conduttore nero deve essere connesso alla boccola COM e
quello rosso alla boccola V-Ω-mA.
Attenzione! Se il voltmetro è analogico devi fare attenzione a collegarlo correttamente: il
potenziale più elevato dei due deve essere rilevato dal connettore rosso (quello collegato alla
boccola V-Ω-mA) e quello più basso dal cavo collegato al COM. Se il voltmetro è digitale questa
operazione non è necessaria dato che sul suo display ti viene indicato se la tensione è positiva
(nessun segno prima del valore numerico) o negativa (segno – prima del valore numerico). Un
valore negativo sta a significare che il punto a potenziale più elevato è rilevato dal cavo connesso
alla boccola COM.
10. Accendi l’alimentatore, misura la tensione ai capi di ciascuna resistenza e riportane i valori nella
prima colonna della tabella 2.
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Resistenze in serie ed in parallelo
Tabella 2
Resistenza
R1
R2
R3
Somma delle
tensioni
Tensione misurata Tensione calcolata
11. Utilizzando il valore della corrente calcolata, riportato nel precedente punto 7, calcola i valori
delle tensioni ai capi di ciascun resistore e riportane il valore nella seconda colonna della tabella 2.
12.Effettua la somma delle tensioni misurate e di quelle calcolate, confrontale con la tensione E di
alimentazione e descrivi (qui sotto), brevemente, il risultato del confronto ed il perchè delle
eventuali differenze.
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
13. Dai risultati possiamo osservare che la tensione maggiore si è localizzata sul resistore di
resistenza più grande/più piccola (cancella la risposta errata).
La tensione minore si è localizzata sul resistore con resistenza più grande/più piccola (cancella la
risposta errata).
Se pensiamo di sostituire ai tre resistori un solo resistore di resistenza uguale alla somma dei tre, la
corrente che scorre nel circuito risulterà più piccola/uguale/più grande (cancella le risposte errate).
Resistori in parallelo.
14. Ripeti le operazioni dal precedente punto 4 in poi ma con i tre resistori posti in parallelo.
Attenzione! Fai attenzione alla potenza dissipata da ciascuno di essi! Un semplice criterio è di
limitare l’alimentazione a non più di 10 V e di non scendere sotto i 500 Ω come valore di ciascun
resistore.
15. Idea e costruisci delle tabelle simili alle precedenti e rispondi alle seguenti osservazioni:
a) La somma delle correnti che scorre nelle tre resistenze è maggiore/uguale/minore (cancella le
risposte errate) di quella erogata dal generatore. Spiega il perchè:
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
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Resistenze in serie ed in parallelo
b) La corrente maggiore scorre sul resistore più grande/più piccolo (cancella la risposta errata).
c) Le tensioni rilevate ai capi di ciascun resistore sono fra di loro uguali/diverse (cancella la risposta
errata).
d) Impiegando le leggi ed i principi dell’elettrotecnica, calcola le correnti che scorrono su ciascun
resistore e confrontale con i valori delle correnti misurate. Scrivi qui di seguito il risultato del
confronto ed il perchè di eventuali differenze.
..............................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................
e) Le tre resistenze in parallelo possono essere sostituite da una sola resistenza equivalente avente il
valore di __________________.
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