Concetti Chiave
- Lo scopo dell'esperimento è utilizzare il teorema di Thevenin per semplificare un circuito complesso in un circuito equivalente e misurare la caduta di tensione ai capi di R3.
- Il circuito è composto da due sorgenti di alimentazione e tre resistori, sostituiti da un generatore di tensione e una resistenza equivalenti, secondo il teorema di Thevenin.
- Per l'assemblaggio, è stata utilizzata una breadboard con cavetteria colorata per differenziare i collegamenti tra polo positivo, negativo e componenti.
- I dati raccolti mostrano una leggera differenza tra valori teorici e pratici, giustificata da errori relativi e tolleranza delle resistenze.
- Il prototipo del circuito è stato progettato su carta prima della realizzazione pratica, includendo tutti i calcoli necessari per le misurazioni.
1.
Qual è lo scopo dell'esperimento?
Scopo dell' esperienza di laboratorio: Lo scopo dell' esperienza di laboratorio è quello di: Utilizare il teorema di thevenin per semplificare il circuito, realizando un circuito equivalente. Una volta realizato il circuito equivalente misurare la caduta di tensione ai capi di R3.
2. peesupposti teorici: Durante questa prova, per poterla portare a termine, i calcoli e le deduzioni su cui ci siamo basati sono: il teorema di thevenin. Esso afferma che in un quslsiasi circuito lineare complesso, si puo ridurre a un circuito piu semplice esaminando la rete da due suoi nodi. Da questi due nodi di misura la tensione e la resistenza, i due valori misurati andranno ad essere utilizati per formare un generatore equivalente ed una resistenza equivalente che sostituiscano il complesso, andando cosi a semplificare il circuito.
3. principio di funzionamento del circuito / progettazione del prototipo: il circuito è di tipo resistivo, in esso sono presenti due sorgenti di alimentazion e tre resistori, i quali verranno sostituiti da un generatore di tensione equivalente ed una resistenza equivalente. Per fare ciò abbiamo preso riferimento dal teorema di thevenin.
Il prototipo è stato progettato su carta effettuando tutti i calcoli necessari per portarci a trovare le soluzioni corrette. Fatto ciò il circuito è stato realizato praticamente.
4.
Tecniche di cablaggio
Tecniche di cablaggio e alimentazione: Per l' assemblaggio del circuito abbiamo utilizzato la breadboard con cavetteria appositamente sagomata, di colore rosso per il collegamento al Polo positivo, di colore nero per il collegamento al Polo negativo, e di colore verde per i collegamento fra un componente e l' altro.
L' alimentazione del circuito è fissata a 10V DC nel punto E1, a 5V DC nel punto E2, ed a 7,5V nel punto Eeq attraverso l' utilizzo del l' alimentatore stabilizzato.
5.FASE1: Abbiamo cablato il circuito su bread board
FASE2: Abbiamo calcolato (calcolo N°1) e misurato col multimetro (4,96KΩ) il parallelo fra R1//R2.
FASE3: Partendo dal circuito dello schema "a" abbiamo realizato il circuito dello schema "b" in modo tale da poter posizionare i puntali del multimetro nei punti A ed B del circuito. In tal modo entriamo a conoscenza della VAB (7,5V) e cioè la Eeq da sostituire hai generatori E1 ed E2.
FASE4: per verificare che la Eeq sia stata misurata correttamente l' abbiamo calcolata (calcolo N°3) ma, prima di effettuare tale calcolo, siamo dovuti entrare a conoscenza del valore da sostituire alla corrente nella formula. Per conoscere tale valore abbiamo effettuato il calcolo N°2..
FASE5: Una volta entrati a conoscenza della Req e della Eeq abbiamo realizato il circuito equivalente di thevenin (schema "c"). Una volta realizato il circuito equivalente abbiamo misurato (5,66V) ed calcolato (calcolo N°4) la cadutadi tensione ai capi di R3.
6. Raccolta ed elaborazione dei dati:
Raccolta dati
Dati teorici: R1=10KΩ; R2=10KΩ; R3=15KΩ; Req=5KΩ; VAB=7,5V; VR3=5,62V.
Dati pratici: R1=9,95KΩ; R2=9,92KΩ; R3=14,9KΩ; Req=4,96KΩ; VAB=7,57V; VR3=5,66V.
Calcolo N°1: R1//R2=(R3•R2) ÷ (R3+R2)= (10000•10000) ÷ (10000+10000)= 100000000÷20000= 5000Ω
Calcolo N°2: I=(E1-E2) ÷ (R1+R2)= (10-5) ÷ (10000+10000)= 5÷20000= 0.00025A
Calcolo N°3: VAB =E1- (R1•I)= 10- (10000•0,00025)= 10-2,5= 7,5V
Calcolo N°4: VR3=Eeq• [R3÷ (Req+R3)]= 7,5• [15000÷ (5000+15000)]= 7,5• [15000÷20000]= 7,5•0,75=
5,625V
7.
Risultati e osservazioni
Risultati finali ed osservazioni: Eventuali differenze fra i dati teorici e pratici, sono giustificate dall' errore relativo, strumentale e da eventuali distrazioni da parte nostra. le resistenze si discostano leggermente dal valore perfetto perchè ognuna di esse ha un margine di tolleranza nel nostro caso è del 5%.
Domande da interrogazione
- Qual è lo scopo principale dell'esperimento di laboratorio?
- Quali sono i presupposti teorici su cui si basa l'esperimento?
- Quali tecniche di cablaggio sono state utilizzate per assemblare il circuito?
- Come sono stati raccolti e confrontati i dati teorici e pratici?
- Quali osservazioni sono state fatte riguardo ai risultati finali?
Lo scopo dell'esperimento è utilizzare il teorema di Thevenin per semplificare un circuito complesso in un circuito equivalente, misurando successivamente la caduta di tensione ai capi di R3.
L'esperimento si basa sul teorema di Thevenin, che permette di ridurre un circuito lineare complesso a un circuito più semplice, utilizzando la tensione e la resistenza misurate tra due nodi.
È stata utilizzata una breadboard con cavetteria colorata: rosso per il polo positivo, nero per il polo negativo e verde per i collegamenti tra i componenti.
I dati teorici e pratici sono stati raccolti misurando le resistenze e le tensioni nel circuito, con eventuali differenze giustificate da errori strumentali e tolleranze delle resistenze.
Le differenze tra i dati teorici e pratici sono attribuite a errori relativi, strumentali e a distrazioni, con le resistenze che si discostano leggermente dai valori ideali a causa di un margine di tolleranza del 5%.
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