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Quando si costruisce un condensatore per qualsiasi uso diventa utile e necessario sottoporre questo strumento a prove sperimentali di natura elettrica per assicurarsi che esso si carichi o si scarichi in un tempo che rientri in un intervallo di valori adatti all'uso che se ne vuole fare.

Un esperimento, che seppur trascurando elementi che grossolanamente influiscono sull'esito dell'opera, può essere quello di costruire un semplice circuito RC composto da un generatore di tensione, collegato ad un deviatore a sua volta collegato a un amperometro e ad una resistenza e quest'ultima unita ad un condensatore elettrolitico connesso ad un voltmetro.

rc

Più precisamente il voltmetro veniva collegato attrverso due fili elettrici ad un deviatore che sostanzialmente era un interrutore che a differenza di quest'ultimo garantiva la possibiltà di invertire il senso di moto della corrente pertanto diventava utile quando l'esperimento in fase avanzata aveva come scopo di calcolare il tempo di scarica del condensatore. Inoltre questo deviatore, costituito da una base metallica con due poli per inserirvi i due fili che erano stati connessi al generatore di tensione e da una leva che costituiva l'interruttore, era collegato a un amperometro il cui unico scopo era didattico, poichè grazie ad esso era possibile controllare che la corrente su grande scala rimaneva costante e quanta ne passava; questo era collegato in serie a una resistenza di 62 KΩ connessa in serie ad un condensatore elettrolitico e sua volta sempre in parallelo unito ad un voltmetro elettronico.

condensatori

La decisione di adottare dei collegamenti in serie e in parallelo non è stata assolutamente casuale, ma bensì ragionata; il motivo principale che portava alla scelta era la necessità di mantenere costante o il potenziale o il passaggio di carica; infatti nelle prime tre connessioni ciò che interesseva era che la carica non venisse divisa tra i vari rami dei collegamenti pertanto si sono preferiti dei collegamenti in serie, l'ultima connessione, invece, doveva portare alla giusta misura della differenza di potenziale che era presente sulle armature del condensatore per cui era necessario che la stessa differenza registrata fosse la medesima del condensatore stesso, e l'unico collegamente capace di rendere questo era quella in parallelo.

voltmetro

Una volta ultimato il lavoro di preparazione si poteva procedere attivando l'interruttore affinchè il condensatore si caricasse. Durante il suo percorso la corrente passava attraverso l'amperometro e la resistenza in cui per l'effetto Joule vi era una caduta di potenziale che si convertiva in calore mentre si conservava la carica. Infine la corrente giungeva al condensatore elettrolitico, che iniziava a caricarsi, e al voltmetro che registrava la differenza di potenziale tra le due armature.

Poichè vi era una resistenza il caricamento del condensatore non era lineare, ma bensì esponenziale. Attraverso un cronometro si misurava il tempo trascorso dopo il caricamento di 2 Volt e questo processo è stato svolto dodici volte finchè il condensatore non presentava una differenza di potenziale che coincideva con quella generata che era di 24 Volt. Il cronometro aveva una taratura così bassa che l'incertezza sulla misura del tempo non poteva essere considerata pari alla taratura dello strumento poichè molto sensibile agli errori umani a causa della lentezza dei riflessi, pertanto l'incertezza sulla misura del tempo è stata presa convenzionalmente di 0.1 secondo invece di 0.02 secondi.

amperometro

Da notare era che il caricamento non era lineare, ma bensì esponenziale e questo andamento era dovuto alla presenza di una resistenza che dissipava energia e la trasformava in calore.

resistenze

Una volta terminata la prima fase di esperienza si è proceduti con la seconda fase, quella di scarica. In questo caso il deviatore veniva spostato in modo tale da invertire il flusso della corrente. Anche questa volta venivano misurati i tempi trascorsi dalla perdita, da parte del condensatore, di 2 Volt; per facilitare l'impresa ogni volta che il voltmetro segnava il caricamento (nella prima fase) o lo scaricamento (nella seconda fase), il circuito veniva interrotto aprendolo con il deviatore per ridurre gli errori casuali.

AL termine di questa esperienza si sono ottenuti ventiquattro tempi che verranno paragonati a quelli teorici che saranno ottenuti solo attraverso una analisi matematica dei dati.

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