Cenni teorici

Il circuito di ura, costituito da una resistenza campione, da un induttore e da un condensatore, è alimentato da un generatore di c.a. che sviluppa una f.e.m. sinusoidale di caratteristiche costanti. La f.e.m. del generatore e deve essere in ogni istante uguale alla somma delle tensioni parziali v_R, v_L, v_C, che si stabiliscono ai capi del resistore, dell'induttore e del condensatore; si deve avere cioè la seguente relazione:

dove:

Ricordando che le correnti e le tensioni del circuito sono grandezze vettoriali, la f.e.m. del generatore e le tensioni parziali del circuito sono legate dalle seguenti relazioni:

Essendo che R, L e C sono delle impedenze del circuito, lo stesso lo si può ricondurre con un'unica impedenza come mostrato nella ura:

Il triangolo caratteristico di questo circuito, nella ipotesi che prevalga la reattanza induttiva, è analogo al triangolo caratteristico di un circuito ohmico- induttivo.

Il modulo dell'impedenza di questo circuito è dato dalla radice quadrata della somma dei quadrati della resistenza e della reattanza "totale" o equivalente, ovvero:

Z = R² + X²

e l'angolo caratteristico dell'impedenza è definito in valore e segno dalla relazione:

I valori efficaci di f.e.m. e di corrente del circuito sono legati dalla formula della legge di Ohm: E = ZI.

Interessante è sapere che nel caso in cui le tre impedenze risultavano collegate in serie vi è un particolare valore di frequenza per cui la reattanza del circuito è nulla e l'impedenza del circuito è uguale alla resistenza del circuito. Tale valore di frequenza si chiama frequenza di risonanza.

Ma se si collegano in parallelo fra loro, come nel nostro caso, una induttanza ed un condensatore si dovrà in generale tener conto anche delle resistenze ohmiche incluse.

Fissata la tensione di alimentazione V e la frequenza, si tratta solo di andare a costruire il diagramma tensione corrente per renderci conto di alcuni fenomeni.

Posto

Il lato induttivo assorbe una corrente   I_L = V/Z_L

Questa corrente è sfasata in ritardo su V dell'angolo j_L definito dalla

Analogamente per il lato capacitivo noteremo dall'oscilloscopio che stavolta la corrente è sfasata in anticipo su V dell'angolo j_C

Strumenti adoperati durante la prova

Resistenza in manganina

R = 0,1 W

Marca: SEB

N°: A16456

I ( in aria ) = 5 A

I ( in olio ) = 15 A

Oscilloscopio dual trace

Marca: Elettronica Veneta

Tipo: 030-82/EV

Da qui si nota dopo le prove effettuate in laboratorio che è la reattanza induttiva a prevalere su quella capacitiva

Amperometro digitale  Marca: Bellotti Variatori

Tipo: DACCA/1

Portata: 2A

Voltmetro digitale

Marca: Bellotti Variatori

Tipo: DVCCA/1

Induttanza campione

Marca: Seb

Tipo: CL

N°: 687266

L: 0,01 H

R: 2,1W ( 20° C )

Trasformatore monofase

P = 2KVA

Marca: Didacta Italia

Carico capacitivo

Cavetti rossi e verdi

S: 2,5 mmq