influenza di un voltmetro su un circuito
gnappa
amperometro e voltmetro, su un circuito a cui sono collegati, viene
presentato nel modo seguente.
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Un amperometro ha una resistenza ra interna e viene collegato in serie
alla resistenza R attraverso cui si vuole misurare la corrente, quindi
l'amperometro modifica la corrente secondo la relazione:
I = V/(R+Ra)
dove V è la differenza di potenziale ai capi del tratto
amperometro+resistenza.
Per il voltmetro, essendo collegato in parallelo, una parte della
corrente I che prima fluiva solo nella resistenza R fluisce nella
resistenza interna rv del voltmetro, quindi l'inserimento del voltmetro
modifica la differenza di potenziale ai capi della resistenza perché la
corrente che l'attraversa è diminuita.
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A me sembra che la seconda parte, quella riferita al voltmetro, non
abbia senso. Prima di tutto non è consistente con quanto detto per
l'amperometro, perché qui stiamo studiando il caso semplice di un
circuito composto solo da un generatore di tensione e una resistenza, a
cui colleghiamo una volta un amperometro e una volta un voltmetro. Nel
primo caso giustamente la ddp totale non varia (essendo il generatore un
generatore di tensione), quindi perché collegando un voltmetro
magicamente la quantità costante deve essere la corrente?
Secondo me sarebbe giusto dire che l'inserimento del voltmetro modifica
la caduta di potenziale ai capi della resistenza, perché il generatore
non è ideale, ma ha anche lui una resistenza interna rg. Allora se il
generatore ha una fem = V, la caduta ai capi di R è V*R/(R+rg), e
inserendo il voltmetro al posto di R bisogna sostituire il parallelo tra
R e rv, che è minore di R, quindi la caduta ai capi di resistenza e
voltmetro è minore di quella senza voltmetro.
Vorrei un chiarimento in proposito, grazie :-)
[*] ad esempio qui:
http://ishtar.df.unibo.it/em/elet/voltmetri.html
http://www.g6.unimore.it/aa_2005_2006/Lab%20Fisica%20A/Misure%20elettriche.pdf
--
GN/\PPA
"E' meglio accendere una candela che maledire l'oscurità"
http://amnestypiacenza.altervista.org
gnappa
> Secondo me sarebbe giusto dire che l'inserimento del voltmetro modifica
> la caduta di potenziale ai capi della resistenza, perché il generatore
> non è ideale, ma ha anche lui una resistenza interna rg. Allora se il
> generatore ha una fem = V, la caduta ai capi di R è V*R/(R+rg), e
> inserendo il voltmetro al posto di R bisogna sostituire il parallelo tra
> R e rv, che è minore di R, quindi la caduta ai capi di resistenza e
> voltmetro è minore di quella senza voltmetro.
>
> Vorrei un chiarimento in proposito, grazie :-)
>
tipo di quesiti che mi sono capitati, e per cui, nell'unico caso in cui
avevo un commento alla risposta, si usava la stessa argomentazione della
corrente che si divide tra i due rami.
In particolare, uno di questi quesiti dice di considerare 6 lampadine
identiche collegate in parallelo a una batteria. Se una lampadina si
fulmina, dire cosa succede alle altre.
Io considererei la batteria come un generatore di tensione, quindi la
differenza di potenziale ai capi del carico è indipendente da esso.
Inoltre essendo tutte le lampadine in parallelo, per la legge delle
maglie la corrente che fluisce in ogni lampadina è indipendente dalla
presenza delle altre, cioè è sempre V/R, con V la ddp ai capi del
parallelo tra le lampadine, ed R la resistenza delle lampadine. Quindi
le lampadine non fulminate mantengono la stessa intensità luminosa che
avevano prima che una si fulminasse.
Nella risposta si dice che l'intensità aumenta, perché siccome la
corrente si divide tra i vari rami del circuito, interrompendo un ramo
la corrente negli altri aumenta.
Secondo me è sbagliato, per quello che dicevo nel post precedente a
proposito del voltmetro. Casomai si dovrebbe dire che nel circuito c'è
la resistenza interna del generatore in serie al parallelo di lampadine,
quindi la ddp ai capi del parallelo aumenta se aumenta la resistenza di
carico, che è quel che succede riducendo il numero di resistenze in
parallelo. Allora così capisco perché le lampadine rimanenti aumentano
di intensità, anche se pensavo che rispetto alla resistenza di una
lampadina la resistenza interna della batteria fosse trascurabile.
Elio Fabri
> ...
> Per il voltmetro, essendo collegato in parallelo, una parte della
> corrente I che prima fluiva solo nella resistenza R fluisce nella
> resistenza interna rv del voltmetro, quindi l'inserimento del
> voltmetro modifica la differenza di potenziale ai capi della
> resistenza perché la corrente che l'attraversa è diminuita.
> -----------
> A me sembra che la seconda parte, quella riferita al voltmetro, non
> abbia senso.
> Vorrei un chiarimento in proposito, grazie :-)
come dici tu, hai certamente ragione.
L'effetto del voltmetro esiste in quanto il generatore non e' ideale.
O meglio, se guardiamo alla pratica in cui si usano questi strumenti,
spesso si va a misura la d.d.p. tra due punti di un circuito anche
complesso, quindi ben lontano da quel caso schematico.
E' vero che in base al teorema di Thevenin, se si puo' fare l'ipotesi
di linearita', ci si puo' sempre ridurre al caso di generatore ideale
con resistenza in serie e voltmetro a chiudere il circuito.
Ma il problema e' se si sa valutare la res. serie...
Ti posso raccontare un episodio di diversi anni fa.
Un collega ebbe la peregrina idea di farmi partecipare agli esami di
Lab. III, e cosi' capito' che nella discussione della prova pratica
(un amplificatore) i malcapitati studenti, che avevano misurato
l'ingresso e l'uscita dell'amplificatore con un oscilloscopio, si
sentissero chiedere dal sottoscritto: "Benissimo, ma hai tenuto conto
dell'impedenza d'ingresso dell'oscilloscopio? Sai se aveva importanza
e poteva falsare la misura?"
Ovviamente gli studenti non ne avevano la piu' pallida idea, e
altrettanto ovviamente non fui piu' invitato a presenziare a
quell'esame ;-)
--
Elio Fabri
KingArthur
quanto tu stesso dici: non esistendo generatori ideali di tensione, in grado
cioè di mantenere ai capi una tensione stabilita indipendentemente dal
carico, l'inserimento del voltmetro provoca un (piccolissimo, si spera, se
no addio misura...) aumento del carico e quindi della corrente erogata,
corrente che provoca una ulteriore caduta di tensione ai capi della
resistenza del generatore. In linea di principio è sempre impossibile
effettuare una misura senza perturbare il misurando. Si cerca di farlo meno
possibile.
Coimunque, volendo vedere il problema dal punto di vista energetico,
possiamo anche dire che nel voltmetro scorre una corrente (per quanto
piccola) che, moltiplicata per la tensione ai suoi capi (ed un eventuale
fattore di potenza) dà luogo ad una potenza assorbita (del resto, in uno
strumento ad indice mobile, qualcosa dovrà pur far muovere l'indice...).
Tale potenza deve comunque essere fornita dal generatore. Se è ideale di
tensione, questo compenserà la situazione erogando comunque una potenza
maggiore (aumenta la corrente nel circuito) . Se è reale di tensione si
verificherà una caduta di tensione aggiuntiva ai suoi capi.
ciao, Gabriele
"gnappa" <lagir...@yahoo.it> ha scritto nel messaggio
news:44eb1fda$0$30234$4faf...@reader1.news.tin.it...
Mino Saccone
"gnappa" <lagir...@yahoo.it> ha scritto nel messaggio
news:44eb1fda$0$30234$4faf...@reader1.news.tin.it...
> amperometro e voltmetro, su un circuito a cui sono collegati, viene
> presentato nel modo seguente.
> ----------
> Secondo me sarebbe giusto dire che l'inserimento del voltmetro modifica
> la caduta di potenziale ai capi della resistenza, perché il generatore
> non è ideale, ma ha anche lui una resistenza interna rg. Allora se il
> generatore ha una fem = V, la caduta ai capi di R è V*R/(R+rg), e
> inserendo il voltmetro al posto di R bisogna sostituire il parallelo tra
> R e rv, che è minore di R, quindi la caduta ai capi di resistenza e
> voltmetro è minore di quella senza voltmetro.
Si', ma non solo.
Un voltmetro puo' essere inserito per misurare una tensione qualsiasi in un
circuito, non necessariamente quella di alimentazione.
Quando l'elettronica era a valvole, p. es., le griglie delle valvole
assorbivano correnti trascurabili. Oggi i MOSFET assorbono correnti
trascurabili al morsetto 'gate'.
E' quindi possibile alimentare questi morsetti (le griglie e i gates) con
circuiti ad elevata impedenza. Per esempio con un partitore di tensione
fatto con resistenze dell'ordine dei megaohm.
Se quindi tento di misurare la tensione di griglia con un voltmetro di bassa
qualita' (bassa resistenza), di fatto inserisco in parallelo a un possibile
partitore una resistenza molto piu' bassa di quelle del partitore stesso.
Sto alterando sensibilmente il funzionamento di tutto l'apparecchio e la
misura sara' del tutto inaffidabile.
E questo indipendentemente dalla resistenza interna del generatore.
Saluti
Mino Saccone
Franco
> Secondo me è sbagliato, per quello che dicevo nel post precedente a
> proposito del voltmetro. Casomai si dovrebbe dire che nel circuito c'è
> la resistenza interna del generatore in serie al parallelo di lampadine,
> quindi la ddp ai capi del parallelo aumenta se aumenta la resistenza di
> carico, che è quel che succede riducendo il numero di resistenze in
> parallelo. Allora così capisco perché le lampadine rimanenti aumentano
> di intensità, anche se pensavo che rispetto alla resistenza di una
> lampadina la resistenza interna della batteria fosse trascurabile.
Hai ragione su tutta la linea (giusto per stare in argomento elettrico :))!
--
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Elio Fabri
> ...
> Allora così capisco perché le lampadine rimanenti aumentano di
> intensità, anche se pensavo che rispetto alla resistenza di una
> lampadina la resistenza interna della batteria fosse trascurabile.
Prendi una torcia e un voltmetro, e misura la d.d.p. ai capi della
pila, a torcia spenta e a torcia accesa.
Ne vedrai delle belle...
--
Elio Fabri
Elio Fabri
> Coimunque, volendo vedere il problema dal punto di vista energetico,
> possiamo anche dire che nel voltmetro scorre una corrente (per quanto
> piccola) che, moltiplicata per la tensione ai suoi capi (ed un
> eventuale fattore di potenza) dà luogo ad una potenza assorbita (del
> resto, in uno strumento ad indice mobile, qualcosa dovrà pur far
> muovere l'indice...).
qualcosa...
Per cominciare, l'argomento dell'ago non regge.
Infatti se e' vero che occorrera' spendere una certa energia per
spostare l'ago (meglio, per deformare la molla che lo tiene in
posizione) e' anche vero che questo accade all'inizio; poi l'ago resta
fermo e non richiede piu' energia.
> Tale potenza deve comunque essere fornita dal generatore. Se è ideale
> di tensione, questo compenserà la situazione erogando comunque una
> potenza maggiore (aumenta la corrente nel circuito) . Se è reale di
> tensione si verificherà una caduta di tensione aggiuntiva ai suoi
> capi.
E perche'? Come spieghi la caduta di tensione con l'argomento
dell'energia?
--
Elio Fabri
elio...@hotmail.com
[cut]
>
> Ovviamente gli studenti non ne avevano la piu' pallida idea, e
> altrettanto ovviamente non fui piu' invitato a presenziare a
> quell'esame ;-)
>
dato fisica II e lab.II, almeno ai miei tempi, e non dovrebbe essere
tanto spaesato. Forse è (anche) un po' colpa dell'insegnante?
AP
"Elio Fabri" <elio....@tiscali.it> ha scritto nel messaggio
news:4l6c9e...@individual.net...
>
> Ti posso raccontare un episodio di diversi anni fa.
> Un collega ebbe la peregrina idea di farmi partecipare agli esami di
> Lab. III, e cosi' capito' che nella discussione della prova pratica
> (un amplificatore) i malcapitati studenti, che avevano misurato
> l'ingresso e l'uscita dell'amplificatore con un oscilloscopio, si
> sentissero chiedere dal sottoscritto: "Benissimo, ma hai tenuto conto
> dell'impedenza d'ingresso dell'oscilloscopio? Sai se aveva importanza
> e poteva falsare la misura?"
>
> Ovviamente gli studenti non ne avevano la piu' pallida idea, e
> altrettanto ovviamente non fui piu' invitato a presenziare a
> quell'esame ;-)
>
> --
> Elio Fabri
Qui non posso esimermi dalla battuta. Secondo me avresti dovuto invitare il
Laureti a tenere seminario su questo specifico argomento :-)