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Indice Corso
0. Introduzione
1. Breve storia e unitá di misura
2. Le leggi fondamentali (+)
3. L'analisi dei circuiti (+)
4. L'accumulo di energia (+)


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Fondamenti di elettrotecnica - Capitolo 2
Lezione 11: Dispositivi di misura
A cura del dott.ing. Damiano Martorelli

2.11.1 Nozioni basilari

L'obiettivo di questa lezione è di dare ora qualche nozione basilare sui dispositivi reali per la misura di parametri elettrici. Molto spesso, le misure di interesse sono quelle di corrente, tensione, potenza e resistenza. In analogia con i modelli appena sviluppati nella lezione precedente per descrivere il comportamento non ideale dei generatori di tensione e di corrente, presentiamo dei modelli circuitali di alcuni strumenti di misura pratici, adatti a descrivere le proprietà non ideali di questi dispositivi.



2.11.2 L'amperometro

L'amperometro è uno strumento che, quando è connesso in serie con un elementi circuitale, è in grado di misurare la corrente che passa attraverso tale elemento. La figura 2.39 illustra questa idea. Da tale figura si deduce che sono necessarie due condizioni per ottenere una misura corretta della corrente:

  • l'amperometro deve essere collocato in serie con l'elemento circuitale di cui vogliamo misurare la corrente (ad esempio il resistore R2).
  • l'amperometro non dovrebbe ostacolare il passaggio della corrente (causando una caduta di potenziale), altrimenti esso non misura l'effettiva corrente che transita nel circuito. Un amperometro ideale ha resistenza interna nulla.
Figura 2.39a
a)
Figura 2.39b
b)
Figura 2.39c
c)
Figura 2.39 a) simbolo dell'aperometro ideale; b) circuito in serie; c) circuito per la misura della corrente i


2.11.3 Il voltmetro

Il voltmetro è un dispositivo in grado di misurare la tensione ai capi di un elemento circuitale. Poiché la tensione è la differenza di potenziale tra due punti nel circuito, il voltmetro deve essere collegato ai capi dell'elemento di cui vogliamo misurare la tensione. In particolare, il voltmetro deve essere collegato in parallelo con l'elemento ai cui capi vogliamo misurare la tensione; inoltre, il voltmetro non deve sottrarre corrente all'elemento ai cui capi stiamo misurando la tensione, altrimenti noi non misuriamo l'effettiva tensione ai capi dell'elemento. Perciò, un voltmetro ideale ha una resistenza interna infinita. La figura 2.40 illustra quanto detto.

Figura 2.40a
a)
Figura 2.40b
b)
Figura 2.40c
c)
Figura 2.40 a) simbolo del voltmetro ideale; b) circuito in serie; c) circuito per la misura della tensione v2


2.11.4 Amperometro e voltmetro reali

Ancora una volta, le definizioni appena enunciate per il voltmetro e l'amperometro ideali devono essere riviste alla luce delle limitazioni pratiche dei dispositivi. Un amperometro reale avrà sempre una resistenza interna che contribuirà, come resistenza in serie, alla resistenza del circuito di cui si va a misurare la corrente; un voltmetro reale non si comporterà mai come un circuito aperto, ma sottrarrà sempre una parte di corrente al circuito su cui operiamo la misura. Ciò non significa che queste limitazioni pratiche pongono un limite all'accuratezza delle misure ottenibili con i dispositivi reali di misura: l'importante è conoscere la resistenza interna dei dispositivi di misura. La figura 2.41 mostra i modelli circuitali per l'amperometro ed il voltmetro reali.

Figura 2.41a
a)
Figura 2.41b
b)
Figura 2.41 a) amperometro reale; b) voltmetro reale


 
     
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