Relazione di elettrotecnica

RELAZIONE DI ELETTROTECNICA

TITOLO: ESPERIENZA SUL CONDENSATORE

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

CENNI TEORICI: il condensatore è 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 dà origine ad un campo elettrico, che dipende dalla capacità del componente; la relazione esistente tra tensione capacità e quantità di carica è data dalla formula:

Con tale formula si esprime la quantità di carica tra le armature del condensatore in funzione della differenza di potenziale ai suoi capi e della capacità, che si esprime in frazioni di Farad, normalmente micro Farad (mF)e picoFarad (pF). La carica del condensatore  è 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 più lentamente fino a tendere a E, cioè 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

N°1 alimentatore stabilizzato      (LAB POWER PACK NG303);

N°1 breadboard di supporto;

N°1 resistenza da  2.2 KW

N°1 resistenza da  2.7 KW

N°1 condensatore da 4700 mF;

Cavetti di collegamento;

N°2 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.

Conclusioni:

Questa esperienza è stata esauriente dal punto di vista didattico, e ci è 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 può 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 può osservare che l'aumento di corrente ha un modulo sempre più 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.