lab fisica 5D

LABORATORIO DI FISICA
LEGGE DI OHM
CLASSE 5D
18 GENNAIO 2013
Finalità esperimento:
- imparare a montare un semplice circuito elettrico
- imparare a leggere le misure su un tester analogico
- verifica della prima legge di Ohm
- verifica resistenza equivalente (in serie e in parallelo)
Premesse
Usare la basetta per avere più chiaro lo schema del circuito.
L’uscita rossa dell’alimentatore corrisponde al + e quella nera/blu al -.
Mantenere tale ordine seguendo il circuito, pensando a come gira la corrente.
Usare il tester digitale come voltmetro e il tester analogico come amperometro.
Il voltmetro va collegato in …………….. L’amperometro va collegato in ………………
Ciò significa che il voltmetro ha una resistenza molto bassa/alta e l’amperometro ha una resistenza
molto bassa/alta.
Lettura sul tester analogico:
inserisco un morsetto dove vedo il simbolo di corrente continua (=) e l’altro in uno dei fori dove
leggo misure in ampère o volt, a seconda dell’uso che ne voglio fare.
Se ho i dati per fare una valutazione a priori dei valori che dovrò leggere, e sono molto sicuro di
non fare guai, inserisco il morsetto nel foro che indica il primo fondo scala sufficiente a coprire i
miei valori.
Nel dubbio, sempre meglio partire dal fondo scala più alto, per evitare di fondere il tester.
Supponiamo di leggere le misure sulla scala di portata massima 250 (l’unità di misura dipende da
ciò che sto misurando) e di avere il morsetto in un attacco che indica fondo scala 50.
Innanzitutto cerco di fare la lettura quando l’ago del tester è sovrapposto a una tacca della scala; se
l’ago è tra due tacche, non posso dedurre nulla di sensato.
La distanza tra due tacche equivale a …., supponiamo 5.
Quindi se l’ago è sulla settima tacca, la misura che leggo è 35.
Ma… la misura 35 è relativa a un fondo scala 250; in realtà io sto misurando con fondo scala 50.
Pertanto, la misura reale è: ________
(scrivere la proporzione, che cambierà a seconda della scala dove leggerò e del fondo scala dove
collocherò il morsetto)
Posso leggere direttamente le misura facendo un veloce calcolo mentale, oppure scrivere ciò che
leggo e ricordarmi alla fine di applicare la proporzione.
Se a un certo punto devo cambiare fondo scala perché l’ago si sta avvicinando pericolosamente al
massimo, oppure le misure sono troppo piccole per risultare leggibili con quel fondo scala, mi
segno dove ho cambiato la lettura, che fondo scala ho adottato, per poter fare la conversione corretta
alla fine.
ESPERIMENTO 1: PRIMA LEGGE DI OHM
Schema circuito
Leggo il valore della resistenza in dotazione e la massima
intensità di corrente che supporta.
Valuto il valore massimo di potenziale che le posso
applicare…per non bruciarla.
Dopo aver montato il circuito e essermi chiarito come leggere
le misure sul tester analogico, chiamo il tecnico per verifica
prima di accendere l’alimentatore.
Parto col potenziale al minimo (0 V), in tal caso dovrei
leggere 0 anche sui due tester. Alzo poco alla volta il potenziale (1-2 Volt), avendo seguito le
istruzioni relative al fondo scala da utilizzare sul tester analogico.
Prof.ssa Fabrizia De Bernardi
1
Faccio le letture quando l’ago del tester digitale è sovrapposto a una tacca.
Costruisco una tabella
e un grafico
I
V
Cosa mi aspetto di trovare graficamente?
La resistenza nel mio grafico è rappresentata da ………
Il valore di R deducibile dai miei dati è in accordo col valore riportato sulla resistenza stessa? ….
Posso considerare riuscita la verifica?
ESPERIMENTO 1bis
Ripeto le stesse operazioni sostituendo alla resistenza nota una resistenza incognita. Non
conoscendo il valore, meglio chiedere prima al tecnico i valori limite da non superare per V e per i
per non bruciare la resistenza o il tester.
I
V
Che valore potrebbe avere la resistenza incognita secondo le mie misure?
…………………………..
Confronto il valore trovato con quello ricavabile dalla seguenti tabelle.
http://www.salvitti.it/geo/resistor/res1.htm (per calcolo automatico...)
Prof.ssa Fabrizia De Bernardi
2
Tabella per i resistori a strato con 3 o 4 anelli colorati
Resistore a quattro anelli colorati
Colore Anello 1
Cifra 1
argento oro
nero
0
marrone 1
rosso
2
arancio 3
giallo 4
verde 5
blu
6
viola
7
grigio 8
bianco 9
Anello 2
Cifra 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Anello 3
Moltiplicatore
10−2
10−1
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
Anello 4
Tolleranza
± 20%
± 10%
± 5%
± 1%
± 2%
± 0,5%
± 0,25%
± 0,1%
± 0,05%
-
Tabella per i resistori a strato con 5 o 6 anelli colorati
Colore Anello 1
Cifra 1
argento oro
nero
0
marrone 1
rosso
2
arancio 3
giallo 4
verde 5
blu
6
viola
7
grigio 8
bianco 9
Anello 2
Cifra 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Anello 3
Cifra 3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Anello 4
Moltiplicatore
10−2
10−1
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
Anello 5
Anello 6
Tolleranza Coefficiente di temperatura
± 20%
± 10%
± 5%
200 ppm/K
± 1%
100 ppm/K
± 2%
50 ppm/K
15 ppm/K
25 ppm/K
± 0,5%
± 0,25% 10 ppm/K
± 0,1%
5 ppm/K
± 0,05% -
Curiosità: per ricordare l'ordine dei colori, è possibile imparare questa breve frase mnemonica:
Non Metterti Rubicondo Alla Guida: Vino e Birra Van Giù Bene.
Prof.ssa Fabrizia De Bernardi
3
ESPERIMENTO 2
RESISTENZE IN SERIE
Schema circuito
Collego in serie due resistenze note. Come faccio? ….
Procedo alle misure come nel primo esperimento.
Costruisco la tabella:
I
V
Deduco il valore della resistenza
equivalente e verifico che è pari alla
somma delle due resistenze assegnate,
RESISTENZE IN PARALLELO
Schema circuito
Collego in parallelo due resistenze note. Come faccio? ….
E’ un po’ più difficile del collegamento in serie.
Procedo alle misure come nel primo esperimento.
Costruisco la tabella:
I
Prof.ssa Fabrizia De Bernardi
V
Deduco il valore della resistenza
equivalente e verifico che è pari a
…… (formula nota)
4