Relazioni di laboratorio di FISICA

Data esecuzione:
CLASSE classi 4°
febb. 2013
Esperienza N°
COGNOME e NOME
“alternata”
Obiettivi dell'esperimento:
1)
2)
3)
4)
5)
Comprendere il significato di “resistenza” induttiva e capacitiva in un circuito in tensione alternata; legge di
Ohm generalizzata.
Verificare l’andamento della “resistenza” (reattanza induttiva) al variare dell’induttanza L
Verificare l’andamento della “resistenza” (reattanza capacitiva) al variare della capacità C
Confrontare i risultati ottenuti con quelli relativi allo stesso circuito ma in tensione continua.
Come si comportano i circuiti induttivi e capacitivi al variare della frequenza?
LA FREQUENZA DELLA RETE ELETTRICA IN EUROPA E’ DI 50Hz con tensioni di 230Volt (trifase 400 Volt)
Materiale utilizzato:
Voltmetro e amperometro in AC, bobine (400spire: 3mH; 3 - 1600spire: 50mH; 45), nucleo
lamellare a U, cartoncini, condensatori vari (1F, 100F, 1000F) alimentatore da banco (cc e ca
max 12V), resistori (100, 60, cavetti, per il punto 5) generatore di funzioni.
Procedimento:
costruire il circuito sulla base dello schema elettrico, misurare la corrente e la ddp al variare di
induttanza (traferro con cartoncini e spire), della capacità e della frequenza riportare i dati in tabella, rispondere
alle domande.
Cenni teorici:
CIRCUITO
INDUTTIVO
(RL)
CIRCUITO
CAPACITIVO
(RC)
CIRCUITO
(RLC)
XL  2fL


XC  
1
2fC
X  XL  XC
Dati sperimentali:
1) CIRCUITO INDUTTIVO
facciamo variare l’induttanza (traferro, spire)
ddp
V (V)
resistenza ()
10
10
corrente
I (mA)
numero spire
N
INDUTTANZA a vuoto
L (mH)
frequenza
(Hz)
3+100=103100
400
3
50
45+60=105100
1600
50
50
“resistenza”
X () = V / I
Che cosa succede se aumenta l’induttanza? (spire, traferro…)
Quale proporzionalità lega la “resistenza” all’induttanza?
facciamo variare la frequenza (solo prof…. abbiamo un solo generatore a frequenza variabile)
ddp
V (V)
resistenza ()
4
100
4
corrente
I (A)
100
numero spire
N
INDUTTANZA a vuoto L
(mH)
frequenza
(Hz)
1600
50
zero = corrente
continua
1600
50
5
4
100
1600
50
50
4
100
1600
50
500
4
100
1600
50
5000
“resistenza”
X () = V / I
Che cosa si osserva se aumenta la frequenza?
Quale proporzionalità lega la “resistenza” alla frequenza?
spiega la formula delle REATTANZA INDUTTIVA XL (“resistenza” della bobina)
2) CIRCUITO CAPACITIVO
facciamo variare la capacità del condensatore
ddp
V (V)
resistenza ()
10
corrente
I (A)
CAPACITA’
C (microfarad)
frequenza
(Hz)
100
1F
50
10
100
100F
50
10
100
1000F
50
“resistenza”
X () = V / I
ß
Che cosa succede se aumenta la capacità del condensatore?
Quale proporzionalità lega la “resistenza” alla capacità?
facciamo variare la frequenza (solo prof…. abbiamo un solo generatore a frequenza variabile)
ddp
V (V)
resistenza ()l
corrente
I (A)
CAPACITA’
C ()
100F
frequenza
(Hz)
4
100
4
100
100F
5
4
100
100F
50
4
100
100F
500
4
100
100F
5000
“resistenza”
X () = V / I
zero = corrente
continua
Che cosa si osserva se aumenta la frequenza?
Quale proporzionalità lega la “resistenza” alla frequenza?
1
spiega la formula delle REATTANZA CAPACITIVA XC (“resistenza” del condensatore)
3) Ultimo sforzo… PROVARE A REALIZZARE UN CIRCUITO CON XC = XL
Che cosa succede alla “resistenza”