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Condensatore esponenziale scarica

Posted on Author Kajinn Posted in Multimedia

In elettrotecnica, la scarica di un condensatore in un circuito elettrico è il processo mediante il . Come si vede dal grafico della corrente essa decresce esponenzialmente a zero e già ad una costante di tempo la corrente dal valore massimo. In elettrotecnica, la carica di un condensatore in un circuito elettrico è il processo mediante il Uno di questi casi notevoli è la carica e la scarica di un condensatore. . Come si vede dalla figura sui grafici del potenziale e della corrente, gli andamenti sono esponenziali crescenti per la carica (identico a quello del. Nella fase di scarica la d.d.p. ai capi del condensatore decresce con legge esponenziale data da: (1). in cui V(t) è la d.d.p. all' istante t, R è la resistenza da. Studio sperimentale del processo di carica e scarica di un condensatore. Un po' di teoria Pertanto, il grafico relativo alla legge sarà di tipo esponenziale.

Nome: condensatore esponenziale scarica
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L'andamento che si ottiene graficando il potenziale in funzione del tempo è per quanto riguarda la carica del condensatore di tipo logaritmico.

Il grafico ottenuto del potenziale in funzione del tempo nel momento di scarica è di tipo esponenziale Provando a graficare separatamente i grafici di carcia e scarica di condensatori ideali le differenze sono assolutamente impercettibili Per il confronto tra dati sperimentali e pratici, nonostante la calcolatrice approssimasse il risultate del tempo ai millesimi, si è arbitrariamente scelto di considerare solo la parte intera, per evitare di paragonare risultati decimali a interi.

Nonostante il cronometro utilizzato per l'esperienza fosse tarato al centesimo di secondo, i tempi ottenuti sono stati considerati prendendo solo la parte intera, poichè, per velocizzare l'esperienza non si è potuto ogni volta che il voltmetro segnava l'aumento e il calo di 2 Volt fermare il cronometro e ricominciare l'esperienza; in questo secondo modo i tempi misurati sarebbero stati precisi almeno al decimo di secondo.

Bisogna considerare l'inesperienza degli sperimentatori che amatorialmente hanno tentato di calcolare le proprietà del condensatore. E' necessario tenere in considerazioni varie grandezze microscopiche che agivano all'interno del circuito dissipando energia e producendo effetti dissipativi che potrebbero aver causato errori casuali, ineliminabile; come l'esistenza di una resistenza interna presente in ogni calcolatore e misuratore elettronico, ma anche all'interno del generatore.

E' necessario tenere in considerazioni alcuni errori che potrebbero essersi verificati al momento del calcolo.

Con il funzionamento astabile, il feedback cambia continuamente la direzione di carica e scarica del condensatore, mantenendo la sua tensione entro un range fisso 1 e 2 V, in questo esempio.

La giusta combinazione La possibilità di programmare la frequenza e il tempo è una caratteristica fondamentale del circuito RC; è compito del progettista trovare la giusta combinazione di resistore e condensatore.

Esistono condensatori di diverse dimensioni e vario tipo, anche se presentano alcuni pro e contro in termini di precisione, dimensioni e costi.

Oltre a questi problemi, esistono altre fonti potenziali di errore come la Esr, il coefficiente di temperatura e la corrente di dispersione. Ma dato che i condensatori basati su semiconduttore precisi richiedono un ingombro del die e un trimming notevoli, la soluzione diventa costosa, anche integrando una capacità molto contenuta.

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Considerati i limiti pratici dei condensatori, la scelta del resistore diventa fondamentale, ma anche questo presenta dei limiti. Una resistenza molto piccola nel circuito RC influisce sul consumo energetico perché nel resistore viene sprecata parecchia energia.

Con pochi nanoampere di corrente parassita o di polarizzazione, più di 10 MW mostrano un errore notevole a causa di queste correnti. Con il funzionamento astabile, questo problema, oltre a presentarsi come un errore di frequenza, crea un errore di duty cycle.

La regolazione delle soglie del comparatore è piena di errori, come dimostrato sopra. In pratica, il fatto che ogni nuova generazione di elettronica ponesse requisiti sempre maggiori in termini di precisione, potenza e dimensioni ha messo in evidenza i limiti intrinseci del circuito RC. In genere questi circuiti non funzionano sopra 1 MHz, sono imprecisi, consumano molta energia e possono essere più costosi di quanto sembrino, soprattutto quando si fa di tutto per migliorarne la funzionalità o le prestazioni.

Le considerazioni che seguono sono conseguenti al fatto che: a durante gli intervalli di carica la corrente deve avere lo stesso verso segno della tensione, mentre durante gli intervalli di scarica la corrente è opposta alla tensione; b la corrente ha modulo massimo quando inizia la carica, nullo quando la tensione di carica raggiunge il massimo. Nel primo quarto di periodo 1 , avendosi un intervallo di carica la tensione aumenta positivamente da zero al valore massimo VCM , il condensatore deve corrispondentemente assorbire una corrente di carica positiva, la quale parte dal suo valore massimo IM e va poi gradatamente diminuendo fino a ridursi a zero nell'istante in cui il condensatore raggiunge il suo stato di massima carica.

OSSERVAZIONI

Nel terzo quarto di periodo 3 , trattandosi di un intervallo di carica di segno opposto a quello della fase 1 , la tensione alle armature aumenterà da zero a -VCM ed il condensatore sarà interessato da una corrente di carica che varierà da -IM a zero. Nell'ultimo quarto di periodo 4 , trattandosi di un intervallo di scarica la tensione alle armature diminuirà in valore assoluto da -VCM a zero e la corrente dovrà variare analogamente a quanto avvenuto nell'intervallo 3 ma con verso segno opposto.

Quindi anche la corrente i t sarà sinusoidale. Si riconosce in tal modo che mentre la tensione alle armature del condensatore varia secondo la funzione sinusoidale vC t , la corrente attraverso il condensatore varia secondo una funzione i t pure sinusoidale, ma sfasata di un quarto di periodo in anticipo rispetto alla tensione.


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