I Esperienza di Laboratorio

Corso di Fisica II

Scienze e Tecnologie Biomolecolari

a.a. 2009-2010

La Strumentazione di Laboratorio

AC Power Supply

DC Power Supply

Voltage/CurrentAdjustable Generator

Digital Power Supply

Digital Multimeter

Waveform Generator

Digital Oscilloscope

La Breadboard

Cavi, Connettori & Co

BNC BananaCoccodrillo

Resistenze

Condensatori

LED, diodi

Sicurezza in Laboratorio

I Pericoli in Laboratorio• Corrente elettrica

• quella alternata è “più” pericolosa (fibrillazione possibile già con 20 V ~> 20mA)

• il salvavita differenziale deve essere sempre presente

• evitare di indossare ornamenti metallici: creano percorsi favorevoli alla corrente.

• Se non si sa se/come parti metalliche siano sotto tensione, usare una mano sola/dorso

• Alte temperature

Come Utilizzare il Multimetro

d.d.p., Resistenze, Capacità

Resistenze tipiche

• 0.1Ω - 1kΩ - applicazioni elettrotecniche (“elevate” correnti)

• 100Ω - 100kΩ - elettronica

• 5kΩ - 1MΩ - corpo umano

Codice a ColoriColore 1/2 Banda Moltiplicatore

Nero 0 x10^0

Marrone 1 x10^1

Rosso 2 x10^2

Arancio 3 x10^3

Giallo 4 x10^4

Verde 5 x10^5

Blu 6 x10^6

Viola 7 x10^7

Grigio 8 x10^8

Bianco 9 x10^9

Oro x10^-1

Argento x10^-2

6.2 kΩ

}

La legge di Ohm e la continuità della corrente

ΔV = R II2

I3I1I1+I2+I3=0

Resistenze in Serie

ΔVtot = Rtot II1

I1=I2=I

I2

R1

R2ΔV2 = R2 I

Rtot=R1+R2

ΔV1 = R2 I

Resistenze in Parallelo

ΔV = Rtot Itot

I1

I1+I2=Itot

I2R1 R2

ΔV = R2 I2

1/Rtot=1/R1+1/R2

ΔV = R2 I1

Itot

Misurare una caduta di potenziale

• Materiale: 2 resistenze, 4 banane, alimentatore DC, multimetro.

• Il voltmetro va usato sempre in parallelo!

DC PS Multimetro

Corrente

Misurare una corrente

• L’amperometro va usato sempre in serie!

DC PS Multimetro

Misurare una corrente• Riduciamo il numero di cavi/fili !

DC PS

Multimetro

~ ~ ~A A A

4-Wire SensingMisure di precisione

per piccole resistenze

L’oscilloscopio:carica e scarica di un

condensatore

Digital Oscilloscope

Le Fequenze Tipiche0.1-10 Hz

Battito cardiaco, onde sismiche, risonanze di Schumann

20 -6000Hz Il pianoforte

300 kHz - 3 MHz Radio (MF)

3 MHz - 30 MHz Radio (HF)

300 MHz - 3 GHz TV (UHF) ; microprocessori

300 GHz - 3 THz Lontano infrarosso / microonde

400 THz - 800 THz Luce visibile

Carica e Scarica di un Condensatore

V

t

V

t

τ=RC

Carica e Scarica di un Condensatore

• Usiamo il generatore di forme d’onda [quadra] al posto dell’interruttore

• Misuriamo la ddp in funzione del tempo con l’oscilloscopio

• Sfruttiamo i 2 canali dell’oscilloscopio per vedere sia l’onda quadra che la carica/scarica del condensatore

• Stimare il tempo caratteristico

Alla fine dell’esperienza...

• Spegnere tutte le apparecchiature

• Il banco deve essere pulito e libero