Board elettricità di base

Board elettricità di base

É stata progettata per essere utilizzata dagli studenti di istituti scolastici di ogni grado, a supporto delle lezioni frontali.
L’Insegnante, in base alla materia di insegnamento ed al livello della classe, sceglierà nel manuale gli esperimenti da far eseguire agli Studenti, che sono proposti con livello di conoscenza richiesta crescente.
Per gli studenti della scuola secondaria di primo grado (Tecnologia), sarà possibile eseguire semplici esperimenti di elettricità  imparando a conoscere i componenti ed utilizzare l’alimentatore ed il tester (DVM).
Per gli studenti della scuola secondaria di secondo grado, a seconda se licei (Fisica) o istituti tecnici (Fisica, Elettrotecnica ed Elettronica), sarà possibile eseguire ulteriori e più avanzati esperimenti:

• in corrente continua
• in corrente alternata utilizzando un generatore di frequenza oppure il nostro alimentatore generatore di funzioni LT4E-04
• e si può anche utilizzare un oscilloscopio ed impararne il su utilizzo
• su componenti esterni (motori, altoparlanti, ..) per sperimentare le loro caratteristiche tecniche

La scheda permette la dimostrazione pratica delle leggi che regolano i fenomeni analizzati:
– Legge di Ohm
– Effetto Joule e calcolo della potenza dissipata da un resistore
– Resistori e condensatori in serie e parallelo
– Le leggi di Kirchhoff ed il partitore di tensione
– Limiti funzionali del resistore, del condensatore e della lampadina
– La carica di un condensatore
– La corrente che attraversa un induttore
– Circuiti RL, RC e RLC
– Comportamento dei circuiti in corrente continua (DC): uso di tensioni costanti nel tempo
– Comportamento dei circuiti in corrente alternata (AC): uso di tensioni che variano nel tempo (la forma d’onda e il concetto di periodo e frequenza)
il nostro alimentatore generatore di funzioni LT4E-04 è stato appositamente progettato per eseguire tutti gli esperimenti in corrente continua ed in corrente alternata

Inoltre la scheda permette l’insegnamento dell’uso degli strumenti e di come eseguire le misurazioni in modo avanzato:

– le misure dirette (ad es. tensione, corrente…) ed indirette (ad es. la resistenza calcolata dalle misure di tensione e corrente:
R=V/I       pratiche corrette ed operazioni da non eseguire

• Il multimetro: misurazioni di tensione e corrente in DC e AC.
• Il generatore di funzioni: uso di forma d’onda sinusoidale per esperimenti in corrente alternata e onda quadra per misurazione di transitori (ad es. carica / scarica di un condensatore)
• L’oscilloscopio: misurazione di tensioni che variano nel tempo.

É suggerito l’utilizzo di un alimentatore in corrente continua regolabile con tensione massima fornita pari a +12V_DC.

Il manuale didattico fornito in dotazione con la scheda, fornisce tutte le informazioni necessarie per comprendere le caratteristiche dei componenti presenti e come utilizzare la scheda per eseguire gli esperimenti suggeriti, per ciascun esperimento viene descritto:

• il circuito da allestire, le eventuali leggi teoriche e/o formule matematiche che lo regolano, la modalità per eseguire l’esperimento,
• la strumentazione suggerita e come deve essere collegata ed impostata
• il commento dei risultati sperimentali ottenuti.

Programma didattico:

• Descrizione della scheda e degli ingressi/uscite
• Descrizione ed analisi dei componenti:
• resistore (fisso e variabile): valore in Ohm e potenza dissipabile,
• condensatore: valore in Farad e tensione massima,
• induttore: valore in Henry, resistenza di perdita, corrente massima
• Buzzer: tensione di funzionamento e frequenza emessa
• Lampadina: ad incandescenza ed a Led, tensione e potenza massima
• Pulsante e interruttore/deviatore
• Analisi del circuito in corrente continua (analisi in DC, possibile usare alimentatore fisso):
• Verifica legge di Ohm: calcolo di R dalla misurazione di V e I
• Calcolo della Potenza dissipata in un resistore
• Leggi di Kirchhoff: resistori in serie e parallelo, partitore di tensione, potenza massima dissipabile
• Lampadine: calcolo resistenza e potenza dissipata
• Buzzer: calcolo della resistenza
• Carica e scarica di un condensatore: circuito RC
• Corrente in un induttore: circuito RL
• La corrente e la direzione di attraversamento in un diodo
• Valutazione della luminosità e confronto delle lampadine (ad incandescenza e led): circuiti serie e parallelo (analisi in DC)
• Tracciamento per punti della curva R=V/I per i componenti della scheda (analisi in DC, richiede alimentatore variabile)
• Analisi del circuito in corrente alternata (analisi in AC, richiede G/F):
• Uso di segnale sinusoidale per circuiti serie e parallelo con resistori
• Comportamento del condensatore in un circuito RC
• Comportamento dell’induttore in un circuito RL
• Circuiti RC, RL e RLC al variare della frequenza
• Analisi in AC del funzionamento delle lampadine al variare della frequenza e dell’ampiezza del segnale fornito (richiede generatore di funzioni con amplificatore di potenza)

 Caratteristiche tecniche:
Prese di alimentazione compatibili per:
– alimentatore da presa +12V_DC: spina con contatto positivo centrale
– alimentatore regolabile dotato di cavi di sicurezza 4mm
– Prese di ingresso, di uscita e test point:
n. 1 centrale con morsetti a molla (R/N) per collegare componenti esterni (altoparlanti, motori, ecc..)
n.  2 coassiali BNC per collegare strumentazione o circuiti esterni
n. 10 resistori in Ohm: 10, 51, 68, 4k7, 22 k, 47k, 100k da 1/4W a 5W
n.  1 potenziometro: 10 kOhm
n.  2 condensatori: 1, 10 mF
n.  1 induttore: 4,7mH
n.  1 interruttore a pulsante SPST: normalmente aperto
n.  1 interruttore a deviatore SPDT: funzione interruttore e deviatore
n.  1 Buzzer: frequenza tono emesso 4 kHz
n.  1 Diodo LED verde
n.  3 Portalampade E10
n.  6 lampade E10: a Led (12V/0,2W) e a incandescenza (12V/1,2W, 6V/1W)

Collegamenti realizzati utilizzando cavetti coccodrillo.
Dimensioni e peso: 192 x 132 x35 mm – Peso totale: 0,2 kg

Accessori inclusi: n. 10 cavetti coccodrillo, Cavo BNC/coccodrillo, Manuale Studente.

Accessori consigliati:
Multimetro digitale                    DT9205A Consigliato per tutte le Scuole

Alimentatore 12V/2A                AL2403.62
Alimentatore 0-30V/3A           PA80-439 

Alimentatore/generatore di funzioni MLMOD-01 (Consigliato per Liceo/ITIS/IPSIA)

Motore elettrico montato su base (2-6 V_DC)  FR472010 
per ulteriori approfondimenti.

cod: VCB-03