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dispositivi ohmici e non ohmici

dispositivi ohmici e non ohmici. Laboratorio Liceo Scientifico M.L. King – Genova 14 marzo 2007. Dispositivi a confronto. Resistenza commerciale Lampadina a filamento metallico Diodo LED rosso. Dimensioni fisiche delle resistenze. Dimensioni fisiche della lampadina, del diodo e del LED.

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dispositivi ohmici e non ohmici

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Presentation Transcript

  1. dispositivi ohmici e non ohmici Laboratorio Liceo Scientifico M.L. King – Genova 14 marzo 2007 Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  2. Dispositivi a confronto • Resistenza commerciale • Lampadina a filamento metallico • Diodo • LED rosso Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  3. Dimensioni fisiche delle resistenze Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  4. Dimensioni fisiche della lampadina, del diodo e del LED Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  5. A V E D Circuito standard per una misura voltamperometrica A : amperometro V : voltmetro E : generatore di tensione continua regolabile da 0V a xxV D : dispositivo sotto misura Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  6. Regolazione Uscita Strumentazione disponibileAlimentatore Il generatore fornisce tensioni continue variabili da circa 1.5 V a 30 V e corrente massima 1A Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  7. Funzione 10A V – mA -  COM Strumentazione disponibileMultimetro digitale Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  8. A V R Misura n° 1 - Resistenza • La resistenza R fornita per l’esperienza è da 220  nominali [2 W] • Effettuare le misure a partire da circa 1.5 V fino a 4 V • La tensione massima che si può applicare ai capi della resistenza R è di circa 21 V (con questo valore si raggiunge la potenza massima dissipabile dalla resistenza che è di 2 W) Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  9. A Rs V R Tensioni basse sulla resistenza • Poiché il generatore non fornisce in uscita una tensione inferiore a 1.5 V per ottenere ai capi della resistenza R valori di tensione inferiori a questo limite, si può inserire in serie la resistenza Rs regolando la tensione d’uscita del generatore al suo valore minimo • Con la resistenza R di 220 si possono utilizzare come valori di Rs le resistenze da 470 - 1k - 2.2k - 3.3k fornite per questa esperienza (in alternativa si può utilizzare una resistenza variabile) Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  10. Valori delle misure con la resistenza Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  11. Caratteristica I-V della resistenza Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  12. Valore misurato di R in funzione di I Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  13. A V Lamp Misura n° 2 - Lampadina • Lampadina a filamento metallico da 4 V e 0.3 A nominali • Effettuare inizialmente le misure a partire da circa 1.5 V fino a 4 V • Poiché il generatore non fornisce in uscita una tensione inferiore a 1.5 V occorre apportare una piccola modifica al circuito di misura come mostrato di seguito Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  14. A Rs V Lamp Tensioni basse sulla lampadina • Si inserisce la resistenza Rs da 47 [2 W] fornita per questa esperienza e si varia la tensione erogata dal generatore • Lasciare inserita la resistenza Rs fino a quando la tensione ai capi della lampadina non raggiunge circa 1.5 V, dopo di che si torna ad utilizzare il circuito standard • Attenzione: quando la d.d.p ai capi della lampadina è circa 1.5 V la corrente che circola raggiunge i 200 mA; è necessario quindi ad alimentatore spento: • cambiare la scala dell’amperometro passando sulla portata 10 A • spostare il puntale dalla boccola V-mA- a quella indicata 10 A Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  15. Valori delle misure con la lampadina Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  16. Caratteristica I-V della lampadina Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  17. Valore misurato di R in funzione di I Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  18. A Rs V Diodo Misura n° 3 - Diodo • Diodo 1N4148 • Il generatore non fornisce in uscita tensioni inferiori a 1.5 V per cui nel circuito occorre inserire la resistenza Rs posta in serie al diodo per limitare la corrente che circola • Occorre variare la resistenza Rs posta in serie al diodo per ottenere i valori di tensione da circa 0.5V a 0.7V che è la zona nella quale avviene il passaggio dallo stato di non conduzione del diodo a quello di conduzione piena Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  19. Tensioni sul diodo • Si utilizza una resistenza Rs da 1k per misurare valori di tensione ai capi del diodo superiori a circa 0.57 V • Con la resistenza Rs da 1k si può cambiare la tensione del generatore fino ad ottenere una tensione ai capi del diodo di poco superiore a 0.7V con una corrente di circa una decina di mA • Per ottenere valori di tensione ai capi del diodo nella fase di transizione dalla non conduzione alla conduzione piena, per le caratteristiche del generatore, occorre procedere cambiando il valore della resistenza Rs lasciando la tensione del generatore sul valore minimo (in questo modo aumenta la caduta di tensione sulla resistenza); si hanno a disposizione per questa esperienza delle resistenze da 2.2k – 3.3k – 6.8k – 10k che combinate opportunamente permettono di ottenere ai capi del diodo tensioni inferiori a 0.5 V (in alternativa si può utilizzare una resistenza variabile) Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  20. Identificazione dei pin del diodo Catodo - + Anodo Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  21. Valori delle misure con il diodo 1N4148 Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  22. Caratteristica I-V del diodo 1N4148 Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  23. Valore Rstatica del diodo in funzione di I Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  24. A Rs V LED Misura n° 4 - LED • LED rosso • Resistenza fissa Rs da 1k • Variare la tensione del generatore dal valore minimo di circa 1.5 V fino a 12V-13 V in corrispondenza dei quali la corrente nel LED è di quasi 10 mA e la tensione a capi del LED è circa 2.1 V Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  25. Identificazione dei pin del LED Lato piatto + Catodo - Anodo Per memorizzare ricordarsi: Catodo Corto Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  26. Valori delle misure con il LED rosso Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  27. Caratteristica I-V del LED rosso Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  28. Valore Rstatica del LED in funzione di I Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

  29. Caratteristiche V-I a confronto Progetto Lauree Scientifiche Genova - 2007

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