Circuiti elettrici RC/RL/LC

1. Utilizzo di un oscilloscopio

1. Ottenere un oscilloscopio, una piccola lampadina (con resistenza R di pochi Ω), un interruttore e un'alimentazione di tensione CC (o in alternativa una batteria da 1,5 V).
2. Collegare il circuito come mostrato nella Figura 4, con l'interruttore aperto. Le connessioni in questo esperimento possono essere fatte con cavi, morsetti o spine a banana nelle porte di ricezione degli strumenti.
3. Selezionare la scala verticale dell'oscilloscopio in un intervallo vicino a 1 V. Selezionare la scala temporale dell'oscilloscopio in un intervallo vicino a 1 s.
4. Chiudere l'interruttore (accendendo così la lampadina). Osservare la lampadina e la traccia ("forma d'onda") sullo schermo dell'oscilloscopio. L'oscilloscopio, collegato in parallelo alla lampadina, misurerà la tensione attraverso la lampadina e questa tensione è proporzionale alla corrente attraverso la lampadina.
5. Ora apri di nuovo l'interruttore (spegnendo così la lampadina). Osservare nuovamente la lampadina e la traccia ("forma d'onda") sullo schermo dell'oscilloscopio.
6. Ripetere i passaggi 1.4 e 1.5, se necessario.

Figura 4: Diagramma che mostra una lampadina collegata a un'alimentazione di tensione con un interruttore. Un oscilloscopio è collegato in parallelo con la lampadina per misurarne la tensione (proporzionale alla corrente).

2. Circuito RL

1. Ottenere un induttore con induttanza L di 1 milliHenry (mH).
2. Collegare l'induttore in serie alla lampadina (con l'oscilloscopio collegato in parallelo alla lampadina)e all'alimentazione di tensione con un interruttore aperto, come mostrato in Figura 5a .
3. Chiudere l'interruttore. Osservare la lampadina e la forma d'onda sull'oscilloscopio.
4. Aprire l'interruttore. Procuratevi un'altra lampadina (dello stesso tipo della prima lampadina) e collegatela in parallelo con la prima lampadina, come mostrato nella Figura 5b.
5. Ripetere il passaggio 2.3 (chiudere l'interruttore) e osservare le lampadine e l'oscilloscopio.

Figura 5: Schema che mostra un circuito RL, con una lampadina (a) o due lampadine parallele ( b) che fungono da resistore (R). Un oscilloscopio è collegato in parallelo con la lampadina (s) per misurare la tensione attraverso la lampadina (s), proporzionale alla corrente totale.

3. Circuito RC

1. Ottenere un condensatore con capacità di 1 Farad (F).
2. Collegare il condensatore in serie con la lampadina (che è collegata in parallelo all'oscilloscopio) e insieme all'alimentazione di tensione con l'interruttore aperto, come mostrato in Figura 6a. Ciò corrisponde al circuito simile mostrato nella Figura 5a collegato al punto 2.2, tranne che con l'induttore sostituito dal condensatore.
3. Chiudere l'interruttore. Osservare la lampadina e la forma d'onda sull'oscilloscopio.
4. Aprire l'interruttore. Collegare la seconda lampadina in parallelo con la prima lampadina, come mostrato nella Figura 6b.
5. Ripetere il passaggio 3.3 (chiudere l'interruttore) e osservare le lampadine e l'oscilloscopio.

Figura 6: Schema che mostra un circuito RC, con una lampadina (a) o due lampadine parallele (b) che fungono da resistore (R). Un oscilloscopio è collegato in parallelo con la lampadina (s) per misurare la tensione attraverso la lampadina (s), proporzionale alla corrente totale.

3. Circuito LC

1. Collegare un induttore da 8 mH in serie con un altro interruttore aperto (interruttore #2) e insieme in parallelo a un condensatore da 10 μF, come mostrato nella Figura 7. Chiudere l'interruttore #1 per avere il condensatore carico. Nessuna lampadina viene utilizzata in questa parte dell'esperimento.
2. Collegare l'oscilloscopio in parallelo con il condensatore, come mostrato nella Figura 7.
3. Ora apri l'interruttore #1, quindi chiudi subito anche l'interruttore #2. Osservare l'oscilloscopio.

Figura 7: Schema che mostra un induttore (L) con un interruttore collegato in parallelo ad un condensatore (C), che fa parte di un circuito RC in serie studiato in Figura 6. L'oscilloscopio è ora collegato in parallelo all'induttore per misurarne la tensione.