Resistenze in serie e parallelo Scopo: Verificare le formule

Resistenze in serie e parallelo
Scopo: Verificare le formule per il calcolo delle resistenze in serie e parallelo
Materiale: 1 filo elettrico (rosso)
2 fili elettrici (neri)
1 reostato
2 trivi per collegare i puntali alle resistenze
3 connettori (femmina, femmina) per collegare più resistenze in serie
1 trasformatore (8 V; C.C.)
4 resistenze da 470
Strumenti: 1 Tester (utilizzato come amperometro) (portata 0,05 A – A/div 0,001)
1 Tester (utilizzato come voltmetro) (portata 10 V – V/div 0,2)
Disegno:
Metodologia: dopo aver montato il circuito come illustrato in figura ed alimentando con il
trasformatore il circuito con una corrente continua di 8 V, si procede nel seguente modo:
1. La prima misurazione la si effettuerà con una sola resistenza; si posiziona il cursore del
reostato in modo da alimentare il circuito con una corrente pari a 7 V.
2. Ci si annota su una tabella le divisioni segnate dall’amperometro e successivamente si
calcola la resistenza equivalente (V/I) e la si confronta con il valore nominale della
resistenza (valore riportato sulla resistenza il quale è stato trascritto dalla casa produttrice
o valore ricavato tramite i calcoli opportuni)
3. Si modifica il circuito e questa volta misureremo il valore di due resistenze collegate in
serie; si alimenta il circuito con 7 V e si procede come effettuato nel punto 2.
4. Si continua misurando 3 resistenze collegate in serie e successivamente 4 resistenze
collegate in serie eseguendo sempre le operazioni elencate nel punto n. 2.
5. A questo punto, dovremmo cominciare ad effettuare le misurazioni con le resistenze in
parallelo, cominciamo quindi collegando nel circuito 2 resistenze in parallelo. A questo
punto si effettuano le operazioni indicate nel punto n. 2.
6. Si continua l’esperimento con 3 resistenze collegate in parallelo e successivamente 4
resistenze collegate in parallelo, rifacendo ogni volta le operazioni elencate nel punto n. 2.
(!)
Nel caso in cui, effettuando queste misurazioni l’amperometro finisca a fondo scala si
dovrà abbassare la tensione di alimentazione del circuito riducendo questa fino a che la
lancetta dell’amperometro si posizionerà in maniera corretta avendo quindi possibilità di
muoversi
Dati:
Tipo
Resistenze
/
1 res.
2 res. Serie
3 res. Serie
4 res. Serie
2 res. Paral.
3 res. Paral.
4 res. Paral.
N
Pv
/
V
10
1
2
3
4
1
2
3
Kv
N V Ea
V/div / V V
0,2
35 7 0,2
25 5
Pa
Ka
N
A A/div /
0,05 0,001 15
7
5
4
30
45
42
I
Ea
R nominale
R Equivalente
(valore calcolato) (valore misurato)
A
A
0,015 0,001 470
0,007
940
0,005
1410
0,004
1880
0,030
235
0,045
156
0,042
117
466
1000
1400
1750
233
155
119
Calcoli & Formule:
R=
V
I
7V
7V
7V
7V
<> 1000Ω =
<> 1400Ω =
<> 1750Ω =
0,015 A
0,007 A
0,005 A
0,004 A
7V
7V
5V
<> 233Ω =
<> 155Ω =
<> 119Ω =
0,03 A
0,045 A
0,042 A
466Ω =
Re q (serie ) = R1 + R 2 + ...
940Ω = 470Ω + 470Ω <> 1410Ω = 470Ω + 470Ω + 470Ω <> 1880Ω = 470Ω + 470Ω + 470Ω + 470Ω
1
1
1
=
+
+ ...
Re q ( parallelo) R1 R 2
Dato che R1=R2=R3=R4
233Ω =
Re q =
470Ω
n.resistenze
470Ω
470Ω
470Ω
<> 155Ω =
<> 119Ω =
2
3
4
Grafico:
R 2000
(OHM)
1800
1600
1400
1200
Res. Serie
Res. Parallelo
1000
Res. Serie (linea di tend.)
Res. Parallelo (linea di tend.)
800
600
400
200
0
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
0,045
0,050
I (A)
Conclusioni: Dal grafico possiamo ricavare due importanti relazioni: 1) per quanto riguarda
le resistenze in serie (linea colore rosso)possiamo notare come all’aumentare dell’intensità di
corrente il valore della resistenza diminuisce bruscamente, 2) per le resistenze in parallelo
(linea colore blu) invece questo avviene in maniera più graduale.
Dalla tabella possiamo ancora notare come il valore della resistenza equivalente aumenti
all’aumentare del numero delle resistenze collegate in serie; la resistenza equivalente invece
diminuisce all’aumentare del numero delle resistenze collegate in parallelo. Perciò il valore
della resistenza equivalente è direttamente proporzionale al numero delle resistenze collegate
in serie e inversamente proporzionale al numero delle resistenze collegate in parallelo.