prova di laboratorio di elettronica

I.T.T.S.“CERULLI” Giulianova(Te)
Laboratorio Elettronica e Telecomunicazioni
prof. Benignetti Francesco
PROVA LABORATORIO DI ELETTRONICA
PER CLASSI TERZE
TRANSITORIO CARICA E SCARICA DI UN CONDENSATORE
SCOPO DELLA PROVA:
RILEVARE I DATI SPERIMENTALI ATTRAVERSO IL CIRCUITO DI FIGURA E, CON ESSI, REALIZZARE N.4 GRAFICI (con
Ms Excel) RELATIVI ALLA CARICA E SCARICA DEL CONDENSATORE PRESO IN ESAME, CONSIDERANDO: 1) LA
TENSIONE IN FUNZIONE DEL TEMPO; 2) LA CORRENTE IN FUNZIONE DEL TEMPO. RELAZIONARE DAL GRAFICO
L’ANDAMENTO DELLA CORRENTE E DELLA TENSIONE A INIZIO E FINE CARICA/SCARICA.
Dati circuitali:
Formule di progetto:
Strumenti:
t= R x C = 68 sec
ALIMENTAZIONE:
T = 5 x t = 340 sec
E = 20 Vdc
Alimentatore da banco
----------------------------------------------------------------------------------------------
R1= 68 KΩ ±5%- ¼ W
transitorio di carica
V= E*(1-e^(-T/t)) I= E/R*e^(-T/t)
C1= 1000 µF – 63 V.L. (85°C)
transitorio di scarica
V= E*e^(-T/t) I=E/R*e^(-T/t)
S1 = Deviatore (1v-2p)
Cronometro: cellulare
Voltometro: multimetro
Amperometro: multimetro
costante di integrazione ► e = 2,7182818
TENERE IN CONSIDERAZIONE IL FATTO CHE IL TEMPO DI CARICA VALE CIRCA 5 VOLTE IL TRANSITORIO T=RxC
# TABELLA DATI #
Carica
T
(secondi)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
140
160
180
200
230
260
290
340
V
(volt)
I
(mA)
V
calc.
Scarica
I
calc.
T
(secondi)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
140
160
180
200
230
260
290
340
V
(volt)
I
(mA)
(I negativa)
V
calc.
I
calc.
© www.francescobenignetti.it
I.T.T.S.“CERULLI” Giulianova(Te)
Laboratorio Elettronica e Telecomunicazioni
prof. Benignetti Francesco
RIEPILOGO SPIEGAZIONE CARICA DEL CONDENSATORE
Fornendo continuamente corrente, il condensatore si andrà a caricare, sino a raggiungere
il livello massimo di tensione, ovvero un valore vicino a quello del generatore "E" (circa
20V). Raggiunto tale valore, nel circuito la corrente di carica si ridurrà quasi a zero.
Il condensatore, nel tempo t = R x C, raggiungerà il 63% del regime di carica. A circa 5
volte t (T = 5 x t) la tensione sarà a pieno regime, quindi vicina al valore del generatore E.
Formule di progetto:
A) Equazioni per il calcolo del transitorio durante la fase di carica
 T

  

V  E  1  e t  





T 



E
I 
 e t
R
B) Equazioni per il calcolo del transitorio durante la fase di scarica
V  Ee
 T
 
 t 

T 



E
I 
 e t
R
Dove:
 T = 5 x t = 340 sec. ovvero, tempo totale per la carica o scarica del
condensatore;
 t = R x C = 68 sec. ovvero, transitorio teorico per la carica del
condensatore(63%);
 e  2,7182818 (costante di integrazione)
© www.francescobenignetti.it