Esercitazione tre

ESERCITAZIONE N.3 – TELECOM/LABORATORIO – 3IT
BATTERIE, GENERATORI DI TENSIONE, POTENZIALI
Data:
Componenti del gruppo (solo le persone effettivamente presenti):
ATTENZIONE: questo file dev'essere compilato da ogni gruppo con i valori delle misure
effettuate. Aprite un browser con Flash Player aggiornato e collegatevi col sito:
https://www.circuitlab.com/
ESERCIZIO UNO
Misurare la tensione ai capi di una batteria e di una resistenza nel circuito mostrato in figura:
Usare per R1 i valori in tabella e, per ogni valore, scrivere la tensione misurata dal voltmetro:
Valore di R1
senza R1
100 kΩ
50 kΩ
10 kΩ
5 kΩ
1 kΩ
500 Ω
100 Ω
50 Ω
10 Ω
Tensione misurata dal voltmetro
OSSERVAZIONI: (scrivete qui sotto cosa osservate nel comportamento del circuito)
ESERCIZIO DUE
La batteria è un generatore di tensione non ideale, nel senso che la tensione prodotta cambia a
seconda di che cosa viene collegato alla batteria stessa. Tutti i generatori di tensione reali (cioè
esistenti nella realtà) si comportano in questo modo: la loro tensione non è dunque mai
perfettamente costante e indipendente dal resto del circuito.
Spesso per semplificare lo studio dei circuiti si preferisce immaginare di usare de generatori di
tensione ideali, cioè in pratica delle batterie con tensione perfettamente costante. In realtà questi
generatori non esistono: al limite è possibile realizzare batterie di ottima qualità, il cui
comportamento si avvicina molto a quello dei generatori ideali.
Nella figura seguente è mostrato lo stesso circuito di prima ridisegnato usando un generatore di
tensione ideale al posto della batteria:
Ripetere la simulazione del circuito qui sopra con diversi valori di R1 e riempire la seguente tabella:
Valore di R1
senza R1
100 kΩ
50 kΩ
10 kΩ
5 kΩ
1 kΩ
500 Ω
100 Ω
50 Ω
10 Ω
Tensione misurata dal voltmetro
OSSERVAZIONI: (scrivete qui sotto cosa osservate nel comportamento del circuito)
ESERCIZIO TRE
Si realizzi il seguente circuito:
Misurare la tensione Vtot.
OSSERVAZIONI: (scrivete qui sotto cosa osservate nel comportamento del circuito e cercate di
spiegare il perché di quello che osservate)
ESERCIZIO QUATTRO
Realizzate il seguente circuito e misurate tutte le tensioni indicate in tabella (il nome della tensione
si riferisce al bipolo sul quale è misurata):
V1
V2
V3
V4
V5
ESERCIZIO CINQUE
Il simbolo del triangolino nel circuito indica la massa (ground in inglese). La massa è un punto del
circuito (scelto di solito in corrispondenza del polo negativo di una batteria) che viene
arbitrariamente assunto come livello zero del potenziale nel circuito stesso.
In pratica, immaginando le tensioni come dislivelli di altezza, la massa indica il livello
convenzionale di riferimento (livello del mare, altezza zero).
Si dice potenziale di un punto in un circuito, la tensione (detta anche differenza di potenziale) di
quel punto misurata rispetto a massa. Si osservi la figura seguente:
Per vedere se avete capito il concetto di potenziale, scrivete qui sotto il potenziale (in Volt) di tutti i
punti indicati (per calcolare i potenziali, usate le tensioni misurate nell’esercizio quattro):
A=
B=
C=
D=
E=
F=
G=
H=
I=
L=
ESERCIZIO SEI
CircuitLab include uno strumento molto semplice da usare per la misura dei potenziali. Occorre
procedere nel seguente modo:
1) Avviate la simulazione cliccando su Simulate e poi su Run DC Solver.
2) Quando il calcolo è terminato, per leggere il potenziale in un punto avvicinate il quindi il mouse
a un punto qualsiasi del circuito. Il cursore si trasforma in una sonda.
3) Il potenziale del punto su cui si trova il cursore del mouse può quindi essere letto in fondo allo
schema, in basso a destra.
Usando le precedenti istruzioni, misurate tutti i potenziali nel circuito dell’esercizio 5 e confrontate
i risultati della misura con i calcoli fatti precedentemente. Scrivete qui sotto i valori dei potenziali
misurati con la sonda di CircuitLab nei diversi punti del circuito:
A=
B=
C=
D=
E=
F=
G=
H=
I=
L=
ESERCIZIO SETTE
Usando CircuitLab misurate i potenziali nei punti indicati del seguente circuito:
1) Punto A:
2) Punto B:
3) Punto C:
4) Punto D:
5) Punto E:
6) Punto F:
7) Punto G:
ESERCIZIO OTTO
Spesso, invece di usare i voltmetri per la misura delle tensioni, risulta più comodo misurare i
potenziali. Le tensioni sui componenti possono essere ricavate a partire dai potenziali, facendo la
differenza fra i potenziali misurati ai due estremi. Si veda l’esempio in figura:
Usando le misure di potenziale effettuate nell’esercizio sei, calcolate i valori di tutte le tensioni
mostrate in figura:
V1 =
Vbat =
V4 =
V5 =
Vd=
V2 =
V3 =
ESERCIZIO NOVE
Usando i voltmetri misurare nuovamente le tensioni dell’esercizio otto e verificare che i valori
ottenuti precedentemente con i potenziali siano corretti:
V1 =
Vbat =
V4 =
V5 =
Vd=
V2 =
V3 =