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Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 17:07
da tecfil
Ciao a tutti!

Saranno due esercizi semplici ma non riesco a venirne a capo :cry:

Ho questi due esercizi:

1) "Dato il seguente circuito di misura della corrente I_M, assumendo che l'amperometro abbia una resistenza interna di 2\Omega, il valore I_A fornito come lettura dall'amperometro risulta:"


La correnteI_A=8mA

2) Dato il seguente circuito della misura di V_2, assumendo che il voltmetro abbia una resistenza interna di 10M\ohm, il valore V_v fornito come lettura dal voltmetro risulta:


V_v risulta 5V.


Non riesco a capire in entrambi i casi come fa a calcolare questi due risultati! L'amperometro so che ha una resistenza interna di 2 \Omega. Se non sbaglio la resistenza R_2 e quella dell'amperometro sono in serie, però dopo non so più andare avanti.

Per quanto riguarda il voltmetro io so che la misura della tensione è data da:
V_v=I\frac{RR_{v}}{R+R_{v}}

Però non sono in grado di calcolarmi la corrente I.

Se potete darmi un suggerimento su come impostare i due problemi, dopo provo a risolverli da solo :-)

Grazie
Ciaoo :-)

Re: Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 17:18
da RenzoDF
Scusa, ma devi ristudiarti i partitori di tensione e di corrente :!:

Il suggerimento è semplicemente quello di ridisegnare i due circuiti, sostituendo amperometro e voltmetro con le rispettive resistenze interne.

BTW nel primo schema non è corretto il simbolo del GIC e nel secondo nemmeno quello del GIT.

Re: Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 17:32
da rusty
Per quanto riguarda il primo esercizio, banalmente, riesci a calcolare la corrente Ia segnata in rosso?



Qui invece la tensione ai capi di Ri, quanto vale?


Re: Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 21:10
da tecfil
Ciao!

Grazie delle risposte!

No non so calcolare la corrente I_A

Ho provato a ristudiare i partitori di tensione e corrente, ma non riesco a capire come applicarli al mio esercizio, anche perché nel mio caso ho un generatore di corrente, e non un generatore di tensione.

Se non sbaglio posso comunque ricavare il generatore di tensione, in quanto ho I e la resistenza R_1:
V=I_1R_1=0.01mA 12 \Omega= 0.12V

Inoltre la corrente che scorre in R_2 ed in R_i è la stessa.

Grazie
Ciao

Re: Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 22:06
da tecfil
Ciao!

Per quanto riguarda il voltmetro sono finalmente riuscito a risolverlo! :idea:

R_2 ed R_i sono in parallelo, in quanto hanno la stessa tensione ma corrente diversa.

Se sono in parallelo posso trovare un'unica resistenza che chiamo R_3
R_3=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=2.85 \Omega (ho semplificato gli zeri)

A questo punto applico il partitore di tensione, quindi ricavo prima la corrente I
I=\frac{V_S}{R_1+R_3}=1.75A

Adesso mi ricavo la tensione V_v
V_v=IR_3=1.75x2.85=4.98V

Quindi approssimo a 5V :D

Con questo ci siamo! Con l'amperometro invece ancora niente da fare :cry:

Devo esercitarmi di più su questi partitori di tensione, perché ogni volta che li trovo non ne vango mai fuori!

Grazie
Ciao :-)

Re: Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 22:19
da RenzoDF
tecfil ha scritto:Per quanto riguarda il voltmetro sono finalmente riuscito a risolverlo! :idea:

Se sono in parallelo posso trovare un'unica resistenza che chiamo R_3
R_3=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=2.85 \Omega (ho semplificato gli zeri)

Mi sa che ne hai semplificati troppi. ;-)

tecfil ha scritto:A questo punto applico il partitore di tensione, quindi ricavo prima la corrente I
I=\frac{V_S}{R_1+R_3}=1.75A

Non ti sembra sia una corrente un po' alta con tutti quei megaohm?

Re: Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 22:25
da tecfil
Ciao!

Si scusate! R_3 vale 2.85M\Omega e la corrente I vale 0.001mA

Adesso sto ragionando sull'amperometro! vediamo se mi viene il colpo di genio :mrgreen:

Ciaoo!

Re: Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 22:35
da RenzoDF
tecfil ha scritto:... Si scusate! R_3 vale 2.85M\Omega e la corrente I vale 0.001mA

Mi avevi assicurato che con una corrente di quel valore avresti scritto 0.00 mA :-) ... ma vedo che hai avuto coraggio e sei andato contro la regola del tuo professore delle due cifre decimali e ne hai usate ben tre;
... direi però che i calcoli non tornino, in quanto

{{V}_{v}}=I{{R}_{3}}\approx 0.001\times {{10}^{-3}}\times 2.85\times {{10}^{6}}=2.85\,\text{V}

che è ben lontano come valore dal risultato atteso di 5 volt, ...a cosa può essere dovuto? :roll:

Re: Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 22:46
da tecfil
Se applico direttamente la formula del partitore di tensione:

V_o=V_s\frac{R_3}{R_3+R_1}=12\frac{285000}{285000+4000000}=4.99V

Probabilmente l'aver approssimato troppo la corrente I porta ad avere un risultato sbagliato. Se infatti inserisco tutti i decimali di I nella calcolatrice e moltiplico per R_3 esce 4.99V :-)

Piano piano sono arrivato anche all'amperometro però ho bisogno di una vostra spiegazione :mrgreen:

So che l'amperometro va collegato in serie, quindi inserisco la sua resistenza che chiamo R_i (come già disegnato da rusty).

Visto che è collegato in serie, allora posso sommare R_2 ed R_i in un'unica resistenza che chiamo R_4=30\Omega

Adesso applicando le regole del partitore di corrente e trascurando la resistenza R_1 posso trovare la corrente I_M
I_M=I_s\frac{R_3}{R_3+R_4}=0.01A\frac{120\Omega}{120\Omega+30\Omega}=8mA

Ed il risultato è proprio quello giusto! Ora mi chiedo :mrgreen: come mai posso trascurare la resistenza R_1? E' giusto il procedimento oppure bisogna utilizzare anche quella resistenza?

Grazie mille :-)
Ciaoo!

Re: Amperometro e voltmetro

MessaggioInviato: 7 lug 2013, 22:51
da RenzoDF
Puoi trascurare R1 perché qualsiasi "bipolo" venga a trovarsi in serie ad un GIT, il GIT forzerà sempre la stessa corrente a circolare nel suo ramo.

Prova a ricavare il generatore equivalente secondo Norton di una tale serie.