Circuiti elettrici

Esercitazioni di laboratorio - PROVE SPERIMENTALI
Circuiti
elettrici
MATERIALI E ATTREZZI OCCORRENTI
PILA
PLUS
4,5 volt
1
Il circuito elementare
Tutti i circuiti sono montati su un pannello di masonite forato: in questo modo
è possibile utilizzare dei ferma campioni
per fissare i vari elementi. Procedete al
montaggio seguendo lo schema del testo. Nei punti di giunzione, ricordatevi
di spellare il filo.
2
lampade
filo elettrico
30
pannelli di masonite forati
morsetti
a coccodrillo
ferma campioni
1
Il circuito in serie
Il nostro circuito in serie è formato da 3
lampadine messe una di seguito all’altra,
in modo che la stessa corrente debba
percorrerle tutte.
Realizzate il circuito seguendo lo schema del testo. Sono necessarie 3 lampadine da 1,5 V ed i relativi portalampade.
Dopo aver realizzato il circuito, procedete alle seguenti osservazioni:
a) Cosa succede se svitate una lampadina? Perché? b) Cosa cambia se spostate
l’interruttore in un altro punto del circuito? c) Quali svantaggi presenta un circuito in serie? d) Conoscete alcune applicazioni di questo circuito?
3
30
interruttore
4,5 V
PILA
PLUS
schema elettrico
4,5 volt
4,5 V
2
PILA
PLUS
4,5 V
schema elettrico
1,5 V
1,5 V
4,5 volt
1,5 V
Il circuito in parallelo
Il nostro circuito in parallelo è formato
da 3 lampadine i cui estremi sono sottoposti alla stessa tensione e la corrente
si divide tra le varie derivazioni.
Realizzate il circuito seguendo lo schema del testo. Sono necessarie 3 lampadine da 4,5 V e i relativi portalampade.
Dopo aver realizzato il circuito, procedete alle seguenti osservazioni:
a) Cosa succede se svitate una lampadina? Perché? b) Cosa cambia se spostate
l’interruttore in un altro punto del circuito? c) Quali vantaggi presenta un circuito in parallelo? d) Conoscete alcune applicazioni di questo circuito?
PILA
PLUS
3
schema elettrico
4,5 V
4,5 V
4,5 V
4,5 V
G. Arduino - Il Manuale di Tecnologia - © 2010 S. Lattes & C. Editori SpA
PILA
PLUS
4,5 volt
1
Esercitazioni di laboratorio - PROVE SPERIMENTALI
4
Conduttori e isolanti
4
Realizzate uno schema elettrico come
quello mostrato in figura: le estremità 1 e
2 non sono collegate tra loro, quindi in
quel punto il circuito è interrotto.
Appoggiate successivamente su questi
contatti 1 e 2 dei materiali diversi, in
modo da chiudere il circuito: rame, stagno, ferro, alluminio, argento, oro, ottone, legno, carta, plastica, stoffa, porcellana, mina di grafite e altri materiali ancora.
Annotate su una tabella quando la lampadina è accesa e quando è spenta: quali conclusioni potete trarre?
PILA
PLUS
4,5 volt
1
2
1
2
stoffa
listello
di legno
foglio
alluminio
carta
plastica
matita
fil di ferro
5
Impianto con deviatori
5
L’impianto consente l’accensione di una
lampadina da 2 punti diversi, con l’impiego di 2 deviatori.
La giunzione tra i fili potrà avvenire con
morsetti isolati.
Nello schema, i fili sono inseriti in tubi
di plastica di recupero, quelli stessi incassati nei muri negli impianti elettrici
domestici.
Eseguite il montaggio sul pannello dei
vari componenti, secondo lo schema
elettrico del testo.
PILA
PLUS
4,5 volt
schema elettrico
6
A
A
Impianto con relé
B
B
L’impianto con relé simula l’impianto luce di un corridoio o di una scala: l’accensione delle lampade è comandata da
diversi punti della rete.
Il funzionamento del relé si basa sulla
proprietà dell’elettrocalamita: vi è un avvolgimento isolato che, quando viene
percorso da corrente, magnetizza un nucleo di ferro, il quale attira una lamina
d’acciaio che funge da interruttore e
chiude il circuito.
Occorrono una pila da 9 V; una pila da
4,5 V; un relé da 12 V (che è in grado di
funzionare anche con una pila da 9 V).
La giunzione tra i fili potrà avvenire con
morsetti isolati.
Eseguite il montaggio sul pannello dei
vari componenti, secondo lo schema
elettrico del testo. Ad ogni pressione su
uno dei pulsanti la lampadina si accenderà, se spenta, e si spegnerà se accesa.
S2
S1
deviatori S1 - S2 in posizione
A-B oppure B-A: lampada accesa
A-A oppure B-B: lampada spenta
6
2
RELE'
1
4
3
1 3
PILA
PLUS
9 volt
schema elettrico
4,5 volt
B2
B1
1
relé
2
B2
S1
3
4
S2
S3
lampada
B1
2
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7
Il semaforo
7
4
Il semaforo deve dare il “verde” in una
direzione di marcia, e nello stesso momento, deve essere “rosso” nell’altra direzione. In certi momenti, si deve ac
cendere il giallo invece del verde.
Occorrono: 1 pila piatta da 4,5 V; 6 lampadine da 4,5 V e relativi portalampade;
due interruttori deviatori; filo elettrico di
recupero; morsetti a coccodrillo; un
blocchetto di legno per il fissaggio delle
luci; colori a tempera per le lampadine.
Eseguite il montaggio sul pannello dei
vari componenti, secondo lo schema
elettrico del testo. Il disegno evidenzia,
con fili di colore diverso, i circuiti indipendenti delle lampadine.
Azionando i deviatori nella sequenza
BABABA… si ottiene il ciclo tipico del
semaforo.
1
5
A
2
B
6
3
schema elettrico
A
PILA
PLUS
4,5 volt
1
2
3
4
5
6
B
8
8
Per costruire un’elettrocalamita occorrono: 1 pila piatta da 4,5 V; un nucleo di
ferro dolce (ad esempio, un grosso bullone); un rocchetto di materiale isolante;
filo di rame smaltato; morsetti a coccodrillo. Avvolgete il filo di rame sul rocchetto, mantenendo sempre lo stesso
senso di rotazione. Raschiate lo smalto
isolante del filo alle estremità collegate
con i poli della batteria.
Dopo aver chiuso il circuito, sperimentate la forza di attrazione dell’elettrocalamita: il nucleo attira piccoli oggetti in
ferro quando l’avvolgimento è percorso
da corrente, e li rilascia quando la corrente viene tolta. Alla fine, staccate uno
dei due fili collegati alla pila, altrimenti
questa si esaurirà molto rapidamente.
9
matassina
di filo
di rame
smaltato
L’elettrocalamita
Il campanello elettrico
Occorrono: 1 pila piatta da 4,5 V; un interruttore a pulsante; un’elettrocalamita
(vedi esercitazione precedente); il campanello di una vecchia bicicletta; una
sbarretta sottile di acciaio; un bulloncino per il contatto; il filo elettrico di recupero; morsetti a coccodrillo. Eseguite il
montaggio sul pannello dei vari componenti, secondo lo schema elettrico del
testo.
rocchetto di cartone
morsetti a coccodrillo
nucleo in ferro dolce
(bullone)
N
s
PILA
PLUS
circuito aperto
con un magnete
si possono identificare
i poli dell’elettrocalamita
circuito chiuso
9
PILA
PLUS
4,5 volt
lamina acciaio sottile
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schema elettrico
campanello
3