Resistenze in serie e parallelo Scopo: Verificare le formule per il calcolo delle resistenze in serie e parallelo Materiale: 1 filo elettrico (rosso) 2 fili elettrici (neri) 1 reostato 2 trivi per collegare i puntali alle resistenze 3 connettori (femmina, femmina) per collegare più resistenze in serie 1 trasformatore (8 V; C.C.) 4 resistenze da 470 Strumenti: 1 Tester (utilizzato come amperometro) (portata 0,05 A – A/div 0,001) 1 Tester (utilizzato come voltmetro) (portata 10 V – V/div 0,2) Disegno: Metodologia: dopo aver montato il circuito come illustrato in figura ed alimentando con il trasformatore il circuito con una corrente continua di 8 V, si procede nel seguente modo: 1. La prima misurazione la si effettuerà con una sola resistenza; si posiziona il cursore del reostato in modo da alimentare il circuito con una corrente pari a 7 V. 2. Ci si annota su una tabella le divisioni segnate dall’amperometro e successivamente si calcola la resistenza equivalente (V/I) e la si confronta con il valore nominale della resistenza (valore riportato sulla resistenza il quale è stato trascritto dalla casa produttrice o valore ricavato tramite i calcoli opportuni) 3. Si modifica il circuito e questa volta misureremo il valore di due resistenze collegate in serie; si alimenta il circuito con 7 V e si procede come effettuato nel punto 2. 4. Si continua misurando 3 resistenze collegate in serie e successivamente 4 resistenze collegate in serie eseguendo sempre le operazioni elencate nel punto n. 2. 5. A questo punto, dovremmo cominciare ad effettuare le misurazioni con le resistenze in parallelo, cominciamo quindi collegando nel circuito 2 resistenze in parallelo. A questo punto si effettuano le operazioni indicate nel punto n. 2. 6. Si continua l’esperimento con 3 resistenze collegate in parallelo e successivamente 4 resistenze collegate in parallelo, rifacendo ogni volta le operazioni elencate nel punto n. 2. (!) Nel caso in cui, effettuando queste misurazioni l’amperometro finisca a fondo scala si dovrà abbassare la tensione di alimentazione del circuito riducendo questa fino a che la lancetta dell’amperometro si posizionerà in maniera corretta avendo quindi possibilità di muoversi Dati: Tipo Resistenze / 1 res. 2 res. Serie 3 res. Serie 4 res. Serie 2 res. Paral. 3 res. Paral. 4 res. Paral. N Pv / V 10 1 2 3 4 1 2 3 Kv N V Ea V/div / V V 0,2 35 7 0,2 25 5 Pa Ka N A A/div / 0,05 0,001 15 7 5 4 30 45 42 I Ea R nominale R Equivalente (valore calcolato) (valore misurato) A A 0,015 0,001 470 0,007 940 0,005 1410 0,004 1880 0,030 235 0,045 156 0,042 117 466 1000 1400 1750 233 155 119 Calcoli & Formule: R= V I 7V 7V 7V 7V <> 1000Ω = <> 1400Ω = <> 1750Ω = 0,015 A 0,007 A 0,005 A 0,004 A 7V 7V 5V <> 233Ω = <> 155Ω = <> 119Ω = 0,03 A 0,045 A 0,042 A 466Ω = Re q (serie ) = R1 + R 2 + ... 940Ω = 470Ω + 470Ω <> 1410Ω = 470Ω + 470Ω + 470Ω <> 1880Ω = 470Ω + 470Ω + 470Ω + 470Ω 1 1 1 = + + ... Re q ( parallelo) R1 R 2 Dato che R1=R2=R3=R4 233Ω = Re q = 470Ω n.resistenze 470Ω 470Ω 470Ω <> 155Ω = <> 119Ω = 2 3 4 Grafico: R 2000 (OHM) 1800 1600 1400 1200 Res. Serie Res. Parallelo 1000 Res. Serie (linea di tend.) Res. Parallelo (linea di tend.) 800 600 400 200 0 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050 I (A) Conclusioni: Dal grafico possiamo ricavare due importanti relazioni: 1) per quanto riguarda le resistenze in serie (linea colore rosso)possiamo notare come all’aumentare dell’intensità di corrente il valore della resistenza diminuisce bruscamente, 2) per le resistenze in parallelo (linea colore blu) invece questo avviene in maniera più graduale. Dalla tabella possiamo ancora notare come il valore della resistenza equivalente aumenti all’aumentare del numero delle resistenze collegate in serie; la resistenza equivalente invece diminuisce all’aumentare del numero delle resistenze collegate in parallelo. Perciò il valore della resistenza equivalente è direttamente proporzionale al numero delle resistenze collegate in serie e inversamente proporzionale al numero delle resistenze collegate in parallelo.