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RELAZIONE DI ELETTROTECNICA - ESPERIENZA N4

elettronica


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RELAZIONE DI ELETTROTECNICA - ESPERIENZA N4

RELAZIONE DI ELETTROTECNICA

ESPERIENZA N4

TITOLO: ESPERIENZA SUL CONDENSATORE

SCOPO DELL'ESPERIENZA: Osservare il comportamento di carica e di scarica di un condensatore




CENNI TEORICI: il condensatore un componente elettrico formato da due armature metalliche separate da uno strato di dielettrico, ed ha la caratteristica di accumulare cariche elettriche sulle armature stesse. All'interno del condensatore viene a generarsi una differenza di potenziale che d origine ad un campo elettrico, che dipende dalla capacit del componente; la relazione esistente tra tensione capacit e quantit di carica data dalla formula:

Con tale formula si esprime la quantit di carica tra le armature del condensatore in funzione della differenza di potenziale ai suoi capi e della capacit, che si esprime in frazioni di Farad, normalmente micro Farad (mF)e picoFarad (pF). La carica del condensatore il processo in cui le armature accumulano cariche sulle armature ed aumenta quindi la tensione ai capi del componente: la tensione sale inizialmente in modo veloce poi sempre pi lentamente fino a tendere a E, cio alla tensione fornita dal generatore, mentre la corrente diminuisce fino a diventare zero. Nel processo di scarica la tensione passa da E a zero mentre la corrente, di verso opposto, scende (quindi considerando il verso di partenza sale) fino ad arrivare a zero.

MATERIALI E STRUMENTAZIONI USATI:


      N1 alimentatore stabilizzato (LAB POWER PACK NG303);

      N1 breadboard di s 858c25i upporto;

      N1 resistenza da 2.2 KW;

      N1 resistenza da 2.7 KW;

      N1 condensatore da 4700 mF;

      Cavetti di collegamento;

      N2 multimetri digitali palmari (CIRCUITMATE DM800 SERIAL NUMBER 60310160);


DESCRIZIONE DELL'ESPERIENZA: in questa prova osserveremo la variazione di tensione e di corrente nel processo di carica e di scarica del condensatore, applicando nel circuito una resistenza di carica di 2.2KW ed una resistenza di scarica di 2.7KW. Tramite multimetro digitale misureremo i valori sul condensatore e li riporteremo in un grafico rappresentante la carica Q del condensatore, per analizzarne la sua variazione.

Fase di carica

Tempo

[s]

Tensione

[V]

Corrente

[mA]

Corrente media (T) [mA]

D t

[s]

D t * T = A

0

0

13

11,35

3

34,1

3

3,56

9,7

8,2

3

24,6

6

10,3

6,7

6

3

18

9

13,5

5,3

4,9

3

14,7

12

16,5

4,5

3,75

3

11,3

15

18,2

3

2,6

3

7,8

18

20,2

2,2

2

3

6

21

21,1

1,8

1,6

3

4,8

24

22

1,4

1,25

3

3,75

27

22,6

1,1

1

3

3

30

23

0,9

0,75

5

3,75

35

23,7

0,6

0,5

5

2,5

40

24,1

0,4

0,35

5

1,75

45

24,4

0,3

0,25

5

1,25

50

24,5

0,2

0,2

5

1

55

24,7

0,2

0,15

5

0,75

60

24,7

0,1



S A

139

Fase di scarica

Tempo

Tensione

Corrente

Corrente media (T)

D t

D t * T = A

0

24,92

-13

-10,6

3

-31,8

3

16,64

-8,2

-7,25

3

-21,75

6

13,17

-6,3

-5,7

3

-17,1

9

10,45

-5,1

-4,5

3

-13,5

12

8,31

-3,9

-3,55

3

-10,65

15

6,68

-3,2

-2,85

3

-8,55

18

5,49

-2,5

-2,25

3

-6,75

21

4,4

-2

-1,75

3

-5,25

24

4

-1,5

-1,35

3

-4,05

27

3,4

-1,2

-1,1

3

-3,3

30

2,73

-1

-0,8

5

-4

35

1,99

-0,6

-0,5

5

-2,5

40

1,41

-0,4

-0,35

5

-1,75

45

1,02

-0,3

-0,25

5

-1,25

50

0,77

-0,2

-0,15

5

-0,75

55

0,55

-0,1

-0,1

5

-0,5

60

0,42

-0,1

S A

133,45

Conclusioni:

Questa esperienza stata esauriente dal punto di vista didattico, e ci inoltre stata utile nel comprendere meglio l'uso e il funzionamento degli elementi usati, ovvero i condensatori.

Possiamo anche affermare che questa prova ci ha aiutato a capire alcuni aspetti teorici e pratici riguardanti l'uso del programma Excel per la realizzazione dei grafici partendo dai dati delle rilevazioni.

Da questo grafico si pu notare come la corrente nell'intervallo compreso tra zero e venti secondi aumenta con un andamento irregolare da un valore di circa -12 mA a un valore di circa 0 mA, successivamente si pu osservare che l'aumento di corrente ha un modulo sempre pi ridotto fino a quando raggiunge un livello massimo.

Per quanto riguarda la tensione possiamo dire che nell'intervallo compreso tra zero e trenta secondi diminuisca notevolmente fino ad arrivare ad un valore di circa 5Volt, per poi proseguire con un andamento quasi costante sino ad arrivare al punto di scarica, pari a circa 0 Volt.



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