Relazione
della misura numero 1
Verifica del 1 principio di kirchhoff.
Volendo verificare il primo
principio di Kirchhoff, possiamo realizzare un semplice circuito con tre
resistori.
Nel circuito
possiamo notare che vi sono due nodi, il nodo A in cui entrano le correnti I1
ed escono le due correnti I2 e I3.
Di conseguenza il primo
principio di Kirchhoff nel nodo A lo possiamo scrivere in questo modo:
I1=
I2 + I3
Analogamente
per il nodo B otteniamo:
I2
+ I3 = Ig
Per
semplicità scegliamo il nodo A, poiché abbiamo a disposizione un solo
amperometro non possiamo misurare contemporaneamente le tre correnti del nodo
A. Tuttavia il circuito per la misura è stato il seguente.
Per effettuare la misura
abbiamo dapprima controllato tutti i componenti,
in particolare i tre
resistori; li abbiamo controllati con l’ometro prima di montarli nel circuito.
Poiché la tolleranza dei tre resistori era ± 5%, i valori misurati rientrano
nella tolleranza.
Per montare il circuito
abbiamo utilizzato una basetta adatta per il montaggio, BREAD BOARD.
Acceso l’alimentatore abbiamo dato tensione al circuito, e
contemporaneamente
Abbiamo effettuato le tre
letture della corrente sui tre amperometri.
I risultati li abbiamo
riportati in tabella.
PORTATA |
IA1 |
IA2 |
IA3 |
200mA |
12,61mA |
6,252mA |
6,2mA |
20mA |
12,49mA |
|
6,23mA |
Verifichiamo ora il primo 1
di Kirchhoff, con i valori ricavati sperimentalmente.
Sappiamo che: I1 =
Ia1
I2
= Ia2
I3 = Ia3
Questo accade perché il primo
principio afferma che, “In un nodo la somma delle correnti entranti è uguale
alla somma delle correnti in uscita”.
Nel nodo A, sapendo che I1 = 12,61 ; I2 = 6,252mA ; I3 = 6,20mA.
Possiamo concludere , che se
trascuriamo gli errori dovuti alla tolleranza dei resistori,
ai tre amperometri utilizzati
che potrebbero essere guasti, e agli
errori dovuti
all’ operatore che effettuava
le letture, possiamo concludere che il primo principio di Kirchhoff nel nodo A è soddisfatto.
Verifica del 2 principio di Kirchhoff.
Dopo aver verificato con
successo il primo principio di Kirchhoff, ora cerchiamo di verificare il
secondo principio.
Esso afferma che “In una
qualunque maglia la somma algebrica delle forze
elettromotrici è uguale alla
somma algebrica delle cadute di tensione degli
altri componenti della
maglia”.
Tale principio vale solo per il
calcolo delle tensioni.
Prima di andare avanti diamo
alcune definizioni:
·
Maglia: è un percosso chiuso che si ottiene partendo da un
punto e ritornando allo stesso.
·
Forza
elettromotrice: è la tensione che
avrebbe il generatore di tensione se non ci fosse la resistenza interna.
·
Tensione: è quella che si misura ai morsetti,(avviene solo sui
resistori.
Ora
finalmente possiamo effettuare le tre misure.
Sul nostro circuito abbiamo
applicato un voltmetro per ognuno dei tre resistori, e i tre valori ottenuti
sono:
VG = 12,09V
VR1 = 5,82V
VR3 = 6,26 V
Questi valori non potranno
mai essere precisi perché vi è una tolleranza
del ± 5 %, a questo punto si
può dire che anche il 2 principio di Kirchhoff è stato verificato.