Esperimentazioni di Fisica II. Esercitazione 3 Misure di resistività

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Maria Teresa Giusti
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1 Esperimentazioni di Fisica II

2 Richiami sulla resistività elettrica La resistenza R di un conduttore dipende da diversi fattori : caratteristiche fisiche; caratteristiche geometriche; condizioni ambientali. Per una data temperatura la resistenza di un conduttore è data dalla relazione (II legge di Ohm) d S π R ρ l ρ S S R l d d l ρ dipende dalla natura del materiale è detta resistività e la sua unità di misura è l Ωm

Per una data temperatura la resistenza di un conduttore è data dalla relazione (II legge di Ohm)

3 Misure di resistività elettrica Se si effettuano misure di resistenza elettrica su un campione a sezione costante ( e temperatura costante), la resistenza sarà funzione della lunghezza del campione misurato. R kl k ρ S

4 Misure di resistività elettrica Se si effettuano misure di resistenza elettrica su un campione a lunghezza costante ( e temperatura costante), la resistenza sarà funzione della sezione del campione misurato. R k ' S

lunghezza costante ( e temperatura costante), la

5 Richiami sulla conducibilità elettrica La conduttanza G (1/R) di un conduttore è definita dall equazione: S 1 S G σ l ρ l l σ G S σ è detta conducibilità del materiale e la sua unità di misura è il S/m. Nel presente esperimento, è conveniente esprimere la resistività in Ωcm e quindi la conducibilità in S/cm. Resistività elettrica a temperatura ambiente (0 C).

6 Resistori Sono costituiti da una miscela di carbone (o grafite), talco e argilla legati insieme da resine fenoliche in proporzioni varie a seconda del valore di resistenza che si vuole ottenere.

7 Mine per matite Jacques Conté nel 1795 mise a punto un particolare metodo di miscelazione della grafite con l argilla per creare le mine per matita. A seconda della quantità di argilla si possono ottenere matite più dure (più argilla) o più morbide (meno argilla ovvero più grafite). Nella miscela, il materiale conduttore è la grafite, quindi al crescere del contenuto in grafite la mina risulta meno resistiva Le matite sono classificate con il sistema europeo nel quale lettere e numeri ne identificano la durezza. La scala prevede tre lettere H, F e B. La H identifica una matita dura (quanto dura lo indicherà il numero a fianco della lettera H). La F identifica una matita a punto fine, di media durezza, e non vi sono ulteriori classificazioni numeriche. La B identifica il colore, più il numero a fianco della lettera B è alto, più la matita lascerà un colore tendente al nero e largo.

Nella miscela, il materiale conduttore è la grafite, quindi al crescere del contenuto in grafite la mina risulta meno resistiva Le matite sono classificate con il sistema europeo nel quale lettere e

8 Misure della resistività di mine per matita con diverso contenuto in grafite

9 Misure della resistività di mine per matita con diverso contenuto in grafite Misurare con il multimetro digitale la resistenza R in funzione della lunghezza del tratto di mina e ricavare la resistività ρ con il suo errore ρ. Le mine sono B, F, H

resistenza R in funzione della lunghezza del tratto di mina e

10 Metodo dei minimi quadrati valore della esistività (o della conducibilità) c m Fit lineare y mx+ c ( i) ( i) n x y x y i i i i i n x x x y x x y i i i i i n x x i 1 σ i i n 1/ σ n σ σ m errore sulla resistività (o sulla conducibilità) c ( y mx c) 1/ n xi x σ ( i) ( ) 1/ xi i ( i) 1/ n x x 1/

x x y x x y i i i i i n x x i 1 σ i i n 1/ σ n σ σ m errore sulla

11 Resistenze di contatto aree di contatto Fra i morsetti e le mine possono istaurarsi delle resistenze di contatto, che se troppo elevate, possono influenzare la misura. I valori di R misurati durante l esperienza possono essere quindi affetti da errori dovuti alle resistenze di contatto che devono essere opportunamente tenuti in considerazione e commentati nella relazione.

I valori di R misurati durante l esperienza possono essere quindi affetti da errori dovuti

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