Appunti di Tecnologie e Progettazione - classe terza

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Linea 6: Linea 6:
   * un conduttore è un corpo che può essere attraversato da corrente   * un conduttore è un corpo che può essere attraversato da corrente
   * la resistenza è il parametro principale dei conduttori e quantifica quanto viene ostacolata la corrente   * la resistenza è il parametro principale dei conduttori e quantifica quanto viene ostacolata la corrente
-  * nei conduttori vale la legge di Ohm $$V=RI$$, che dice che tensione e corrente sono proporzionali +  * nei conduttori vale la legge di Ohm `V=RI`, che dice che tensione e corrente sono proporzionali 
-  * la definizione di resistenza è la legge di Ohm scritta così: $$R=V/I$$+  * la definizione di resistenza è la legge di Ohm scritta così: `R=V/I`
   * nei conduttori il morsetto positivo della corrente è quello dove entra la corrente (il conduttore assorbe energia)   * nei conduttori il morsetto positivo della corrente è quello dove entra la corrente (il conduttore assorbe energia)
  
Linea 43: Linea 43:
   * la quarta banda indica la tolleranza   * la quarta banda indica la tolleranza
  
-La //tabella 4// mostra la corrispondenza tra colore e valore numerico per le quattro bande((è indicata anche la corrispondenza tra colore e coefficiente di temperatura che è indicata nei resistori di precisioni con una sesta banda)).+La //tabella 4// mostra la corrispondenza tra colore e valore numerico per le quattro bande((è indicata anche la corrispondenza tra colore e coefficiente di temperatura che è indicata nei resistori di precisione con una sesta banda)).
  
  
Linea 50: Linea 50:
 Un resistore assorbe potenza elettrica a causa dell'effetto Joule: Un resistore assorbe potenza elettrica a causa dell'effetto Joule:
  
-$$P_a=RI^2$$+`P_a=RI^2`
  
 Questa potenza viene dissipata in calore e determina: Questa potenza viene dissipata in calore e determina:
Linea 58: Linea 58:
 La potenza dissipata verso l'ambiente (calore scambiato al secondo) si può calcolare come: La potenza dissipata verso l'ambiente (calore scambiato al secondo) si può calcolare come:
  
-$$P_d = (T_i - T_a)/R_(th)$$+`P_d = (T_i - T_a)/R_(th)`
  
 dove T<sub>i</sub> è la temperatura interna del componente, T<sub>a</sub> quella dell'ambiente e R<sub>th</sub> la resistenza termica tra componente e ambiente. Dopo un certo tempo il resistore raggiunge l'equilibrio termico: la sua temperatura smette di aumentare e la potenza assorbita è ceduta all'ambiente (P<sub>a</sub> = P<sub>d</sub>).  dove T<sub>i</sub> è la temperatura interna del componente, T<sub>a</sub> quella dell'ambiente e R<sub>th</sub> la resistenza termica tra componente e ambiente. Dopo un certo tempo il resistore raggiunge l'equilibrio termico: la sua temperatura smette di aumentare e la potenza assorbita è ceduta all'ambiente (P<sub>a</sub> = P<sub>d</sub>). 
Linea 66: Linea 66:
 La resistenza dipende dalla temperatura perché il valore della resistività ρ del materiale impiegato come elemento resistivo dipende dalla temperatura secondo la relazione: La resistenza dipende dalla temperatura perché il valore della resistività ρ del materiale impiegato come elemento resistivo dipende dalla temperatura secondo la relazione:
  
-$$rho = rho_0 (1+ alpha Delta T)$$+`rho = rho_0 (1+ alpha Delta T)`
  
 Dove ρ<sub>0</sub> è la resistività ad una temperatura di riferimento, α è il coefficiente di temperatura in °C<sup>-1</sup> e ΔT la variazione di temperatura rispetto a quella di riferimento. Dal momento che la resistenza di un conduttore dipende direttamente dal valore della resistività vale anche la relazione: Dove ρ<sub>0</sub> è la resistività ad una temperatura di riferimento, α è il coefficiente di temperatura in °C<sup>-1</sup> e ΔT la variazione di temperatura rispetto a quella di riferimento. Dal momento che la resistenza di un conduttore dipende direttamente dal valore della resistività vale anche la relazione:
  
-$$R = R_0 (1+ alpha Delta T)$$+`R = R_0 (1+ alpha Delta T)`
  
 dove R<sub>0</sub> è la resistenza ad una temperatura di riferimento. Il coefficiente di temperatura rappresenta la variazione relativa di resistenza per ogni grado di variazione di temperatura ed è spesso espresso in [ppm/°C] (parti-per-milione per ogni grado centigrado)((Per quei resistori il cui valore è influenzato da quello della tensione esiste una relazione simile, con un coefficiente di tensione K<sub>v</sub>, che indica la variazione relativa della resistenza per ogni Volt di variazione della tensione)). dove R<sub>0</sub> è la resistenza ad una temperatura di riferimento. Il coefficiente di temperatura rappresenta la variazione relativa di resistenza per ogni grado di variazione di temperatura ed è spesso espresso in [ppm/°C] (parti-per-milione per ogni grado centigrado)((Per quei resistori il cui valore è influenzato da quello della tensione esiste una relazione simile, con un coefficiente di tensione K<sub>v</sub>, che indica la variazione relativa della resistenza per ogni Volt di variazione della tensione)).
Linea 99: Linea 99:
 Nei resistori a filo, usati per potenze maggiori o alte precisioni, un filo in lega metallica è avvolto su un supporto isolante (figura 9). In questi resistori, per scongiurare effetti induttivi, si può ricorre ad avvolgimenti detti anti-induttivi (figura 10) dove la stessa corrente, percorrendo in versi opposti il conduttore, produce effetti induttivi trascurabili((gli effetti capacitivi e induttivi sono presenti in tutti i resistori ma diventano non trascurabili sono in alta frequenza)). Nei resistori a filo, usati per potenze maggiori o alte precisioni, un filo in lega metallica è avvolto su un supporto isolante (figura 9). In questi resistori, per scongiurare effetti induttivi, si può ricorre ad avvolgimenti detti anti-induttivi (figura 10) dove la stessa corrente, percorrendo in versi opposti il conduttore, produce effetti induttivi trascurabili((gli effetti capacitivi e induttivi sono presenti in tutti i resistori ma diventano non trascurabili sono in alta frequenza)).
 ===== 5 Resistori variabili ===== ===== 5 Resistori variabili =====
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 +I **resistori variabili** sono componenti a 3 morsetti con un elemento resistivo fisso collegato a due dei morsetti e un contatto mobile (cursore) collegato al terzo((nei reostati sono presenti solo due morsetti e uno dei due contatti fissi non è accessibile)). La //figura 12// mostra i due simboli utilizzati per i resistori variabili. 
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 +Il parametro che caratterizza un resistore variabile è la resistenza tra i due contatti fissi. Questo valore spesso è indicato con due cifre significative seguite da un moltiplicatore, come per i resistori (ad esempio ''502'' indica 5kΩ).
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 +Un resistore variabile può essere utilizzato come:
 +  * **reostato**, cioè resistenza regolabile tra zero e un valore massimo (//figura 13//)
 +  * **potenziometro**, per regolare una tensione (//figura 14//)
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 +Osserviamo che:
 +  * il modo in cui viene montato il componente è importante perché a seconda di come viene collegato la resistenza aumenterà spostando il cursore in una direzione o in quella opposta
 +  * nell'uso da reostato, anche se non strettamente necessario, è bene collegare anche il secondo contatto fisso per avere continuità (con resistenza massima inserita) in caso di mancato contatto del cursore
 +  * nell'uso da potenziometro la formula del partitore formato dai due tratti di elemento resistivo compresi tra il contatto mobile e i due fissi vale solo se non è presente un carico in uscita (o se il carico ha una resistenza molto maggiore di quella inserita tra cursore e contatto fisso)
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 +I materiali utilizzati per realizzare i resistori variabili sono più o meno gli stessi utilizzati per i resistori (film metallico, carbone, cermet, ecc.). La legge di variazione della resistenza in genere è lineare ma può essere anche più complicata. Dal punto di vista costruttivo esistono resistori variabili lineari (//figura 15a//) e rotativi (//figura 15b//). Se l'elemento resistivo è a filo il valore della resistenza può variare solo a gradino (//figura 16a//).
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 +I potenziometri possono essere impiegati anche come trasduttori di posizione (ad esempio nei [[wp>Servo_(radio_control)|servomotori RC]]) perché convertono una posizione/angolo in un valore di resistenza/tensione.
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 +I **trimmer** son rostati/potenziometri usati per regolazioni effettuate raramente, come la taratura di un circuito. In questo caso il cursore viene mosso con un comando a vite (a giro singolo o multigiro per regolazioni più precise) per evitare spostamenti accidentali.
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 ===== 6 Resistori speciali: varistori, fotoresistori, reti resistive ===== ===== 6 Resistori speciali: varistori, fotoresistori, reti resistive =====
  
 +I **varistori** (VDR) sono componenti a semiconduttore che presentano una resistenza variabile in funzione della tensione tale per cui, superata una certa soglia di tensione, la resistenza si abbassa drasticamente. I varistori sono usati per proteggere i circuiti dalle sovratensioni e vengono inseriti in parallelo all'alimentazione permettendo di scaricare a terra tensioni più elevate di quelle previste nel normale  funzionamento.
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 +I **fotoresistori** sono componenti a semiconduttore la cui resistenza diminuisce all'aumentare dell'intensità di luce che li colpisce. Sono usati come rilevatori di luce o fototrasduttori (ad esempio negli [[wpi>Interruttore_crepuscolare|interruttori crepuscolari]]).
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 +Le **reti resistive** sono integrati (//figura 18//) che contengono un gruppo di resistenze uguali e di piccola potenza in un unico componente.
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unita_2_2.1456163253.txt.gz · Ultima modifica: 2020/07/03 15:59 (modifica esterna)