Misure di tensione e corrente
Prima parte: Come prima operazione è necessario scegliere gli strumenti per
eseguire la misura e imparare ad utilizzarli correttamente.
Pertanto si rimanda alla scheda:
classificazione e uso degli strumenti
Seconda parte: Questa semplice prova consente di misurare tensioni e
correnti in un circuito alimentato in corrente continua. Lo schema è il seguente.
Come si può notare l’amperometro viene inserito in serie, mentre il voltmetro è
collegato in parallelo. Le caratteristiche di questi due strumenti consentono,
infatti, di inserire gli strumenti nei circuiti senza alterare particolarmente i
parametri reali; infatti l’amperometro ha una resistenza molto bassa, mentre il
voltmetro ha una resistenza elevatissima.
La lettura negli strumenti digitali è semplice poiché, se viene impostata una
portata adeguata, il valore misurato appare sul display. Diversamente, negli
strumenti analogici è necessario compiere un’operazione in più. Si tratta di
determinare K (costante dello strumento) definita come portata / n° delle
divisioni di fondo scala. K è il valore, espresso in V/div o A/div, che va
moltiplicato per ciò che indica la lancetta dello strumento (questo valore si
chiama elongazione e si indica con λ, la lettera greca lambda); la misura finale
è pertanto: K* λ.
Esempio: nello caso illustrato in figura
la costante dello strumento K vale
140mV/35 div = 4 mv/div.
La lancetta dello strumento indica
λ=15 div; il risultato finale è:
4 mV/div * 15 div = 60 mV
.
Per utilizzare i due strumenti contemporaneamente si può scegliere tra due
circuiti. I due schemi sono rappresentati in figura. Poiché la resistenza interna
dell’amperometro ha un valore piccolo il circuito di destra, voltmetro a monte,
risulta più idoneo nel caso di una R di valore grande poiché la caduta di
tensione dovuta alla resistenza interna dell’amperometro è praticamente
trascurabile in confronto con una R molto grande. Se invece si utilizza il
circuito di sinistra una R elevata potrebbe far passare una parte della corrente
misurata dall’amperometro all’interno del voltmetro. In conclusione, quindi:
con R piccola si utilizza il voltmetro a valle, con R grande si utilizza il voltmetro
a monte. Vediamo un esempio concreto:
Voltmetro a valle: è necessario che il valore della Ia sia il più prossimo
possibile a quello della Ir, in altre parole Ir deve essere molto più grande di Iv.
Ciò avviene se R è di gran lunga più piccola della resistenza interna del
voltmetro.
Voltmetro a monte: la V misurata dal voltmetro deve avere un valore il più
vicino possibile a quello della caduta di tensione ai capi di R, cioè Vr. Ciò
avviene se il valore di Va, caduta di tensione ai capi della resistenza interna
dell’amperometro è praticamente trascurabile rispetto a Vr, in altre parole se R
è molto grande.
In pratica il montaggio del circuito per eseguire le misure è il seguente:
IMPORTANTE: Il voltmetro è collegato in parallelo e l’amperometro in
serie
