Carica-scarica del condensatore

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ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE " S.Fedi " Pistoia anno scolastico 1999/00 Coppini Isacco Classe 4 AK Corso di Elettronica data 11/10/99 esercitazione nº1 1º quadrimestre argomento: Visualizzazione della curva caratteristica Carica-scarica di un condensatore in un circuito R-C Gruppo: 5 Data di consegna: 18/10/9 Tempo Da 11/10/99 A 18/10/99 Valutazione Scritto Grafico Pratico Commento.............................................................................................................
1) Scopo dell'esercitazione: In questa esercitazione verificheremo sull'oscilloscopio l'andamento del segnale di un quadripolo applicando all'ingresso una tensione ad una determinata frequenza. 2) Premesse teoriche: Per prima cosa abbiamo collegato il generatore di segnali ad un condensatore in modo che gli fosse fornita una tensione alternata ad una certa frequenza; in serie al condensatore abbiamo poi posto una resistenza affinchè esso si potesse caricare e scaricare in un determinato tempo, ricavabile con la seguente funzione: V(t) = Vm ? e - t / ? dove ? = R ? C.
Infatti la tensione ai capi del condensatore cresce gradualmente e tende a raggiungere il valore a regime in un tempo che, teoricamente infinito, é in pratica pari a 5 ?. Anche nel transitorio di scarica la tensione decresce gradualmente sempre per un tempo di 5 ?. Abbiamo visualizzato quindi, in onda quadra, il fenomeno del transitorio di carica e scarica sull'oscilloscopio sovrapponendolo alla forma d'onda del generatore di segnali. 3) Svolgimento: Per questa esercitazione abbiamo montato i componenti sulla basetta BREAD BOARD. Abbiamo, poi, collegato i canali dell'oscilloscopio ai capi del condensatore così da avere sul display la curva di carica e scarica del condensatore, insieme all'onda quadra generata dal generatore di segnali. Visualizzato sull'oscilloscopio la curva caratteristica del condensatore abbiamo raccolto i dati della tensione e del tempo per creare il grafico che rappresentasse la curva. 4) Schema elettrico: Vedi sul foglio relativo realizzato con l'Orcad SDT. 5) Schema di misura: Vedi sul foglio relativo realizzato con l'Electronics Workbench. 6) Scelta dei componenti: Per questa esperienza abbiamo utilizzato i seguenti strumenti: Resistenza da 1.2 k? con tolleranza del 5%; Condensatore da 68 ?F con tensione massima di 100 Volts; Basetta BREAD BOARD su cui abbiamo applicato i componenti; il generatore di funzioni UNAOHM EM 135 M con resistenza interna da 50 ? con l'ampiezza del segnale di 1.5 Volts. l'oscilloscopio PHILIPS PM 3206 con 15 MHz di frequenza massima e canali aventi resistenza di 1 M? e capacità 35 pF. 7) Calcoli: Visualizzando il nostro segnale in onda quadra ad una frequenza fissa di 1KHz, avremo un semiperiodo (che sarà il tempo del transitorio): Semiperiodo= T = 1/ f = 1 [millisec.] = 500 ?s. 2 2 2 Abbiamo detto, come da premesse teoriche, che il tempo del transitorio é 5?, questo sarà quindi al valore trovato prima (500 ?s). Da ques