Circuito con capacità di induttanza e resistenza

Cenni teorici Cenni teorici Il circuito di figura, costituito da una resistenza campione, da un induttore e da un condensatore, è alimentato da un generatore di c.a. che sviluppa una f.e.m. sinusoidale di caratteristiche costanti. La f.e.m. del generatore e deve essere in ogni istante uguale alla somma delle tensioni parziali vR, vL, vC, che si stabiliscono ai capi del resistore, dell'induttore e del condensatore; si deve avere cioè la seguente relazione: dove: Ricordando che le correnti e le tensioni del circuito sono grandezze vettoriali, la f.e.m. del generatore e le tensioni parziali del circuito sono legate dalle seguenti relazioni: Essendo che R, L e C sono delle impedenze del circuito, lo stesso lo si può ricondurre con un'unica impedenza come mostrato nella figura: Il triangolo caratteristico di questo circuito, nella ipotesi che prevalga la reattanza induttiva, è analogo al triangolo caratteristico di un circuito ohmico- induttivo. Il modulo dell'impedenza di questo circuito è dato dalla radice quadrata della somma dei quadrati della resistenza e della reattanza “totale” o equivalente, ovvero: Z =? R2 + X2 e l'angolo caratteristico dell'impedenza è definito in valore e segno dalla relazione: I valori efficaci di f.e.m. e di corrente del circuito sono legati dalla formula della legge di Ohm: E = ZI. Interessante è sapere che nel caso in cui le tre impedenze risultavano collegate in serie vi è un particolare valore di frequenza per cui la reattanza del circuito è nulla e l'impedenza del circuito è uguale alla resistenza del circuito. Tale valore di frequenza si chiama frequenza di risonanza. Ma se si collegano in parallelo fra loro, come nel nostro caso, una induttanza ed un condensatore si dovrà in generale tener conto anche delle resistenze ohmiche incluse. Fissata la tensione di alimentazione V e la frequenza, si tratta solo di andare a costruire il diagramma tensione corrente per renderci conto di alcuni fenomeni. Posto Il lato induttivo assorbe una corrente IL = V/ZL Questa corrente è sfasata in ritardo su V dell'angolo ?L definito dalla Analogamente per il lato capacitivo noteremo dall'oscilloscopio che stavolta la corrente è sfasata in anticipo su V dell'angolo ?C. Strumenti adoperati durante la prova Resistenza in manganina R = 0,1 ? Marca: SEB N°: A16456 I ( in aria ) = 5 A I ( in olio ) = 15 A Oscilloscopio dual trace Marca: Elettronica Veneta Tipo: 030-82/EV Da qui si nota dopo le prove effettuate in laboratorio che è la reattanza induttiva a prevalere su quella capacitiva Amperometro digitale Marca: Bellotti Variatori Tipo: DACCA/1 Portata: 2A Voltmetro digitale Marca: Bellotti Variatori Tipo: DVCCA/1 Induttanza campione Marca: Seb Tipo: CL N°: 687266 L: 0,01 H R: 2,1? ( 20° C ) Trasformatore monofase P = 2KVA Marca: Didacta Italia Carico capacitivo Cavetti rossi e verdi S: 2,5 mmq e = vR + vL + vC vR = iR vL = L di/dt vC = q/C E = VR + VL + VC Z = ?R2 + X2 ? = arctg X/R ZL = ?RL2 + XL2 ? ? arctg XL/RL Continua »