Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Esperienza circuiti elettrici

Salve, vi scrivo perchč avrei bisogno di un aiutino. In laboratorio abbiamo
svolto una esperienza dal titolo: "Determinazione del coefficiente di
autoinduzione L", perň come spesso succede non č stato spiegato
assolutamente nulla in classe, neanche per quanto riguarda i circuiti in
alternata che non abbiamo neanche accennato. Io sto cercando di fare una
relazione decente studiando dal nostro libro i vari capitoli ma ci sono
delle cose a cui proprio non arrivo. Nell'esperienza abbiamo determinato
prima di tutto il valore di una resistenza in continua, poi l'impedenza di
una bobina in alternata (ci č stato detto solo che l'impedenza č piů o meno
il corrispettivo della resistenza), e poi sempre in alternata il valore
dell'impedenza della medesima bobina quando era inserito nella stessa un
nucleo di materiale ferromagnetico (in un caso a ferro di cavallo ed in un
altro completo dei quattro "lati"). Quello che ho notato sono deu fenomeni:
uno č che i valori della resistenza prima e dell'impedenza poi aumentano
sempre, e sono massimi nel caso del materiale ferromagnetico completo, e che
nell'ultimo caso ad un certa tensione c'era una inversione dei valori
dell'impedenza, ossia prima aumentavano e poi diminuivano.
Ora, qualcuno sarebbe cosě gentile e paziente da spiegarmi mooolto
semplicemente questi due fenomeni? Tanto per non dover scrivere nella
relazione che non ho la piů pallida idea di cosa sia successo dato che non
hanno spiegato nulla (a partire da cosa sia di preciso questa impedenza per
arrivare a cosa sia questo coefficiente di autoinduzione). Io un'idea ce
l'avrei dopo aver studiato, ma sono molto confuso.
Grazie mille per la pazienza.
Luca Carlon

 alternata che non abbiamo neanche accennato.
Supponeno che quanto riporti sulla didattica della tua sQuola sia veritiero,
suggerirei qualche altro esperimento, come la ricerca di quale sia la
temperatura di ignizione dei muri della stessa... :-(
Elio! Se per errore lo leggi, non farti scoppiare una vena! ;-)
Ciao!
 
-- 
Roberto Rosoni
<roberto...@liberoLock.it> (Remove the Lock in your replies)
 
Non replicare mai un esperimento riuscito (Murphy's Law)
 

Credo  tu abbi travisato qualcosa nel vostro esperimento.
oltretutto dare delucidazioni esaurienti e semplici su 
tutto quello che chedi qui è alquanto ostico, senza l'ausilio 
di almeno un paio di schemi.
Se proprio non riesci a risolvere, fammi un cenno che ti mando 
qualcosa via mail. Ciao.
-- 
Posted via Mailgate.ORG Server - 
http://www.Mailgate.ORG

> Salve   [...]
Be', è davvero tanto quello che stai chiedendo, praticamente tutta la teoria
dei circuiti...
Dunque, prima di tutto va specificato che cosa è l'induttanza e da dove
nasce. Prima di tutto voglio chiedere anticipatamente scusa a tutti i fisici
del NG per l'approssimazione al limite della bestialità di ciò che sto per
dire, ma credo che serva solo farsi capire a grandi linee in questo caso.
Allora, devi sapere che una qualsiasi corrente alternata genera un campo
magnetico variabile nel tempo, e che un qualsiasi campo magnetico variabile
nel tempo che investa un conduttore genera una forza elettromotrice e quindi
una corrente in esso indotta. Risulta quindi chiaro che in un certo qual
modo quando si lavora con correnti alternate nel conduttore vi saranno delle
correnti indotte di cui tener conto, che andranno sommate a quelle che ci
mettiamo noi. Il coefficente di autoinduzione L altro non è che un valore
che indica in che misura tali correnti saranno rilevanti. Se si aggiungerà
al circuito quindi un'induttore di induttanza L, si aggiungerà in esso una
certa corrente (variabile) da sommare alle correnti impresse. In corrente
continua l'induttore si comporta come un corto circuito e quindi non va
tenuto in considerazione (a meno che a te non interessi anche il calcolo del
suo effetto transitorio, ma non credo proprio), e del resto ciò è ovvio in
quanto come ti ho detto prima il suo effetto sul circuito è dovuto al campo
magnetico che esso genera, e che questo campo esiste solo in presenza di
correnti alternate. Se però si lavora in alternata, tali correnti
esisteranno, e saranno anche molto influenti. C'è inoltre da dire che queste
correnti indotte avranno sempre verso opposto rispetto alla corrente
impressa. Diminuendo quindi la quantità di corrente totale che circola nel
circuito, queste induttanze in pratica si oppongono al passaggio della
stessa, e quindi si può dire che si comportino come delle resistenze. La
quantità totale di "ohm" con cui gli induttori, o l'induttore, (ma anche i
condensatori, se sai cosa sono) si oppongono al passaggio della corrente
viene detta Reattanza. Mentre la somma della resistenza dei resistori con la
reattanza degli elementi a memoria (induttori e condensatori) viene detta
Impedenza. Ed ecco finalmente che sai cos'è l'impedenza! :D
Il motivo per cui cambiava l'impedenza della bobina inserendoci dentro un
nucleo di materiale ferromagnetico è che esso interagiva con il campo
magnetico generato dalla corrente che scorreva nella bobina, aumentando il
suo flusso concatenato alla spira stessa (sarebbe lungo entrare in
dettaglio). Devo invece credere che hai sbagliato a fare qualche misurazione
se dici che anche la resistenza aumentava. La resistenza dovrebbe restare
sempre la stessa. Anche se c'è da precisare che non ha senso parlare di
"resistenza misurata in corrente alternata". Non credo sia possibile
misurare la resistenza di una bobina in alternata con un resistometro, a
meno che esso non calcoli l'impedenza nel dominio dei fasori e e poi ne
estragga la parte reale (oppure calcoli l'impedenza nel dominio di laplace e
poi ponga la frequenza a zero)... ma dubito che sia questo il caso.
Non so esattamente di cosa dovrà trattare la tua relazione, ma per evitare
di confonderti ulteriormente preferisco fermarmi qui. Spero di esserti stato
almeno minimamente di aiuto, e cmq ti consiglio di dare un'occhiata a libro
di testo di fisica: anche se non hanno spiegato niente (le cose non fanno
che peggiorare...), almeno spero che abbiano seguito il libro di testo per
scegliere l'esperimento...
Ciao

 Ciao
Grazie ancora infinitamente.
Luca Carlon

 ...
Preferisco non complicare le cose discutendo la spiegazione che hai gia'
avuto (che a me non e' molto piaciuta...) e mi soffermo invece su un
solo punto.
Certamente e' difficile capire quello che succede dalla tua descrizione,
ma azzardo una congettura. Se davvero hai visto un aumento della
resistenza (misurata in continua, suppongo; ma aumento quanto?) una
possibilita' e' che la bobina si sia riscaldata durante l'esperimento.
Circa la diminuzione, se questo e' avvenuto facendo salire la tensione
applicata, io un'ipotesi ce l'avrei, ma preferisco non dirla finche' non
vedo dei dati: strumenti usati, tensioni e correnti misurate...
Commento finale: sai a che dovrebbe servire la relazione di un
esperimento? A imparare come si descrive l'esperimento in modo che *chi
non l'ha visto* capisca che cosa e' stato fatto. E'quello che qualsiasi
scienziato fa quando pubblica i risultati del suo lavoro.
Ma anche quando si scrive in un NG ci si dovrebbe comportare in modo
simile, altrimenti diventa impossibile dire qualcosa.
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
-------------------

 avuto (che a me non e' molto piaciuta...)
Be', ad inizio post avevo specificato che ponevo in anticipo le mie scuse a
tutti i fisici del NG, perchè effettivamente la mia spegazione non è stata
ne' scientifica ne' rigorosa. E' solo che a me piace farmi capire, ed ho
preferito spiegare la cosa come una sorta di favoletta piuttosto che cercare
di entrare in dettagli diventando confuso e poco chiaro (anche perchè io
sono un pessimo insegnante, e se cerco di spiegare le cose per bene annoio e
confondo soltanto...). Inoltre è ovvio che a Luca mancano molte delle basi
indispensabili per comprendere quelle spiegazioni.
In ogni caso sono nuovo di questo NG, e mi sento un po' un ospite a postare
qui, quindi spero di non essere già antipatico a qualcuno :)
Ciao

 simile, altrimenti diventa impossibile dire qualcosa.
Spero che questa volta i dati siano sufficientemente precisi e che non vi ci
voglia troppo tempo per leggerli ed interpretarli tutti. Grazie ancora.
Luca Carlon

 vedo dei dati: strumenti usati, tensioni e correnti misurate...
   Ma forse è meglio dirla subito.
   Questi strani effetti sono dovuti semplicemente agli autoconsumi delle
apparecchiature adoperate, visto che non si hanno a disposizione
apparecchiature ideali, ovvero amperometri con impedenza zero e voltometri
con impedenza infinita.
   Pertanto per fare una corretta misura si doveva correggere il valore
trovato proprio di questo errore sistematico, non sto ad annoiarvi su
questo argomento, nel nostro caso errore non proprio sistematico, in
quanto presuppongo che al variare della tensione di alimentazione, il
professore in causa, variasse la portata dello strumento, se non
addirittura lo strumento, e pertanto variavano i consumi delle
apparecchiature adoperate, falsando le letture non in maniera sistematica.
    Per non parlare degli errori accidentali, che dipendono esclusivamente
dalla classe di precisione delle apparecchiatura adoperate, e pertanto a
parità di strumentazione adoperata, l'errore assoluto aumentava
all'aumentare della portata dello strumento. 
  Nel nostro caso, da quel poco che ho avuto modo di capire è più
probabile che il fatto sia da imputare al secondo tipo di errori, ma la
cosa più strana è proprio che su cinque misure, Luca abbia ottenuto
quattro misure esattamente di 50,00 Ohm ed una sola di 50,02 Ohm, con
normali, anche se ottime apparecchiature di laboratorio, dove le buone
apparecchiature normalmente hanno una classe di precisione di 0,5 e
raramente, per non dire mai, si spingono a 0,1.
 
   Ciao Michele
P.S.  La spiegazione data da Phelton non è piaciuta neppure a me.
P.P.S.S. Presuppongo che il moderatore non farà passare questa mia
risposta, ma fa lo stesso.
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

    Ciao Michele
Grazie mille. Luca Carlon.

 spiegazione particolare.
    Assolutamente no, anzi è proprio un assurdo avere quattro letture
perfettamente uguali, infatti se adoperi strumenti, come del resto prevedo
con classe di precisione di 0,5, su ogni lettura avrai un errore assoluto
pari allo 0,5 per cento del valore di fondo scala adoperato ed ammesso per
assurdo che riesci a fare entrambe le letture di tensione e corrente a
fondo scala, siccome adoperi una lettura indiretta come rapporto V/I, gli
errori percentuali si sommano, sempre nell'ipotesi che hai fatto le
opportune correzione degli autoconsumi correttamente, avrai un errore pari
a 1%, ma da quello che capisco non hai corretto l'errore sistematico e le
letture non sono state fatte a fondo scala, pertanto l'errore percentuale
sarà sicuramente superiore.
   Tutto questo significa che otterrai un valore di resistenza pari a 50
Ohm con un errore percentuale superiore di 1%, sempre nella migliore delle
ipotesi. Cercare di spingersi al di la di questa soglia, con le
apparecchiature adoperate, è come cercare il pelo nell'uovo.
      Ciao Michele


 risposta, ma fa lo stesso.
E invece e' passata... Come mai? 
A me pare ovvio: perche' questa volta hai scritto di fisica "seria",
anche se secondo me c'era poco di utile in cio' che hai scritto.
Ma questa e' solo una mia opinione, e io non sono il moderatore; e anche
se lo fossi stato, il mio giudizio non sarebbe stato criterio
sufficiente per respingere il post.


 aumenta, e poi cade quando arrivi alla saturazione.
   Da quello che mi pare di capire, se a 80 V il nucleo era in saturazione
come ipotizzi tu, a 199 V, la tensione di prova dove sono arrivati, il
nucleo doveva essere fortemente in sovrassaturazione tale da non avere piů
nemmeno una corrente sinusoidale, ma una corrente periodica con una
fortissima distorsione di terza armonica, con picchi di sovraccorrente
enormi, dovuti al fatto che in alcuni momenti non vi era piů quasi
variazione di flusso nel solenoide.
   In queste condizioni, da quello che mi pare di capire non ha nessun
significato neppure parlare di misura con un normale amperometro e tanto
meno di impedenza.
   Ma mi pare di capire che non č questo il punto, infatti nelle
condizioni ipotizzate, visto che si č anche fatto anche l'ipotesi che la
resistenza in continua da 4 a 10 V "corrente assorbita da circa 0.08 a 0.2
A " si sia surriscaldata, in maniera da creare un notevole aumento di
resistenza "Circa il 6%", con quei picchi di corrente, valori dell'ordine
di grandezza di 4 A, nella migliore delle ipotesi si doveva sentire una
notevole puzza di vernice e vedere un po di fumo, sempre che
l'avvolgimento non fondeva prima.
     Ciao Michele
   P.S. Riflessione: Forse ha ragione la Moratti a volere privatizzare la
scuola.


 Con questi dati si potrebbe meglio verificare la mia ipotesi.
Questo è per via del progressivo ingrandimento dei domini di Weiss nella
direzione del campo magnetico esterno? Forse dico una stupidata.
Per quanto riguarda le spire sono sicuro che sono esattamente 160, almeno da
quanto ci ha detto il prof. Per la sezione del nucleo di ferro l'ho chiesto
oggi ma dicono che non lo sanno perchè ce ne erano di diversi e non so quale
sia stato quello del mio gruppo purtroppo.
Grazie mille per tutte queste informazioni. Sto studiando più sul ng che non
sul libro attualmente.
Luca Carlon

       Ciao Michele
Ciao, Luca.

 A me pare ovvio: perche' questa volta hai scritto di fisica "seria",
   Non per fare polemica ma questa proprio non riesco a capirla? Come se
uno che normalmente fa fisica poco seria, una mattina si cimenta è fa
fisica seria, posso capire che uno è serio o poco serio in generale.
   Ma vorrei capire meglio, da come dici tu se uno esprime i concetti
appresi a scuola in maniera più o meno elegante è fisica seria, nel
momento in cui uno si pone dubbi del tipo:
   Ma in effetti cosa è il campo gravitazionale?
   Cosa è il campo magnetico, e per di più quello costante?
   Cosa è la corrente elettrica che genera detto campo?
   In questo caso sta facendo fisica poco seria? Se poi uno arriva a porsi
dei problemi del tipo se è la corrente continua a generare il campo
magnetico costante o viceversa è il campo magnetico costante determina il
passaggio di corrente continua, vuol dire che è pronto per il rogo?
    Se poi uno azzarda delle ipotesi su cui ha meditato per anni, bada
ipotesi che portano a formule perfettamente note, come approssimazione di
una qualche cosa molto più complessa, e queste riescono a giustificare
molte più cose di quanto non riescano a dare le nude formule, formule che
non sono altro che dei modelli matematici della realtà osservata, ma nulla
ci dicono realmente dell'effetto fisico e se poi uno si appoggia non a
sedicenti metafisici ma a professori universitari seri che hanno studiato
il problema per tutta la loro vita, ma forse non passati alla storia per
motivi ancora da accertare ma sicuramente molto seri, sicuramente mi
potrai dire che questo non è un ottimo metodo per potere fare carriera
nella vita, di questo convengo, ma non mi potrai mai tacciare di fare
normalmente fisica poco seria.
   Scusa Fabri, ma io cerco di rispettare sempre i miei interlocutori,
anche l'ultimo dei miei alunni, in quanto penso sempre che la persona con
cui parlo prima di esporre un suo pensiero, ha certamente meditato molto
sulle sue considerazioni, ribadisco forse sbagliate ma meditate, solo per
questo e non per quanto detto sopra pretendo lo stesso rispetto.
       Ciao Michele


 sia stato quello del mio gruppo purtroppo.
Bene. Ho provato a fare una stima grossolana, assumendo una sezione di
10 cm^2 (e' probabile che fosse meno, altrimenti il nucleo sarebbe stato
pesantissimo).
Mi risulta che a 200 volt il valore di B e' 4 tesla: un valore enorme.
Sicuramente il tuo ferro satura molto prima, forse a 1 tesla o poco
piu'.
Quindi la mia ipotesi della saturazione mi pare comfermata.


 -------------------
    Tutto questo solo per dire che effettivamente hai ragione tu, quando
dici che i valori strani dell'impedenza riscontrati da Luca in presenza di
nucleo ferromagnetico, sono dovuti ad effetti di saturazione e non mi
giustifica il fatto che io avevo notato soltanto i dati in continua e
quelli in assenza di nucleo che erano tutti e cinque quasi perfettamente
costanti a 50 ohm, io so riconosco i miei errori.
   Ma questo non ti giustifica a scrivere le imprecisioni che hai
riportato. 
    Ciao Michele


 soldi risparmiati dello stato. 
Siamo del tutto OT, per cui rispondo solo sinteticamente.
1) Vorrei vedere la dimostrazione che una gestione privata sarebbe piu'
economica.
2) Vorrei spiegato perche' in una scuola privata gli insegnanti
sarebbero migliori: ovviamente dipende da quanto vengono pagati; la
maggior parte sarebbero pagati poco, e non sarebbero affatto migliori
degli attuali.
3) Altri argomenti sarebbero di carattere piu' politico, per cui non li
metto in campo per non farmi bocciare dai moderatori. Ma certo
l'argomento scuola non si puo' trattare con l'accetta, come molti (te
compreso) oggi sembrano fare.


 serie?).
In effetti mi fai venire qualche dubbio. Sono passate ormai un paio di
settimane e non vorrei sbagliarmi. Dallo schema del circuito che ho no,
c'era solo la bobina, quindi credo proprio di no. Però te lo do al 99%.
Ti confesso che il laboratiorio non è il mio forte, io mi occupo sempre dei
calcoli e delle dimostrazioni nel mio gruppo, però generalmente i valori
delle prove che facciamo sono sempre abbastanza buoni. Se non sbaglio poi,
almeno per una parte dell'esperienza, dato che come vedi è stata abbastanza
lunga, è stato il prof. stesso a prendere le nostre misurazioni, quindi non
credo che siano poi così assurde altrimenti credo che ce lo avrebbe anche
detto. In più resta sempre il fatto che anche gli altri gruppi hanno avuto
valori del tutto simili ai nostri, quindi mi pare difficile che su 7 o 8
gruppi tutti abbiano fatto gli stessi errori. Evidentemente non ti ho
riportato sufficientemente bene i dati.
Sono uscito proprio oggi da un brutto periodo di compiti in classe, quindi
ora mi dedico meglio a questa faccenda. Faccio anche qualche calcolo così
magari ti dico cosa trovo.
Grazie sempre ad entrambi.
Luca

 degli attuali.
  Diventerebbe solo un fatto di libero mercato, unico vero arbitro che
riesce a valutare totalmente un insegnante, certamente mi potrai dire che
potrebbero esistere delle ingiustizie in un sistema siffatto, ma sei
proprio così sicuro che questo sistema sia esente da ingiustizie,
raccomandazioni e favoritismi, specialmente nelle scuole dove scopo
principale è quello di sfornare progetti, spesso inutili, e non quello di
fare didattica.


 magari ti dico cosa trovo.
Invece di fare calcoli, cerca di farti dire dall'ITP se davvero la
bobina aveva 160 spire, visto che 50 ohm di resistenza (circa) non
tornano proprio.
Poi ci sarebbe il mistero dell'impedenza senza nucleo, con quel 50,00
... ma dispero che ne verremo a capo.


 riesce a valutare totalmente un insegnante, 
Come sopra. Osservo solo che hai nel libero mercato una fede che non
aveva nemmeno Adam Smith, 250 anni fa...


 aveva nemmeno Adam Smith, 250 anni fa...
   Rispetto sempre le opinioni altrui, ma non puoi vietarmi di avere delle
opinioni diverse dalle tue, e neppure fare polemica su questo argomento,
visto che questa non è la sede per fare un discorso completo.
  Quando e se vorrai mi potrai certamente contestare quello che scrivo su 
www.elettrogravitazione.it
 , su 
http://www.anzwers.org/free/falzone/1.htm
o quello che ho scritto in risposta a Luca, ma sul resto no!


 ... ma dispero che ne verremo a capo.
Vabbè, non importa. Grazie comunque. Ho imparato molto cmq con tutto quello
che mi avete detto. A questo punto mi pare probabile che sia uno sbaglio da
parte mia o da parte del prof.
Grazie mille a tutti.
Luca Carlon