Corso di Laboratorio IV  -  Diario delle lezioni

 
Data Ora Argomento
24/02 9.00÷11.00 Introduzione al corso ed obiettivi. Istruzioni sull'uso della strumentazione del Laboratorio. Richiami sull'interazione di una corrente con un campo magnetico. Strumenti di misura di grandezze elettriche, il galvanometro a bobina mobile, principio di funzionamento, esame di uno strumento reale.
03/03 9.00÷11.00 Richiami sul funzionamento del galvanometro, determinazione della sensibilità. Uso del galvanometro per la realizzazione di amperometri e voltmetri. Progetto di un voltmetro e di un amperometro, shunt; multimetri analogici, esempi. Il multimetro digitale, esame delle caratteristiche fornite dal costruttore, esempi. Schema a blocchi del multimetro digitale, modalità di indicazione della misura, errore di accuratezza e sua origine. Cenni alla conversione analogico-digitale, segnali analogici e segnali digitali, codifica. Errore di quantizzazione di un convertitore analogico-digitale.
04/03 14.30÷18.30 Introduzione all'uso del pacchetto di simulazione di reti elettriche PSpice, struttura del pacchetto, i programmi Capture, Spice e Probe. Sintassi per la descrizione di una rete elettrica. Le simulazioni di PSpice, punto di lavoro, simulazione al transiente, risposta in frequenza. Esempi, partitore di tensione, circuito di carica di un condensatore, circuito risonante serie.
06/03 14.30÷18.30 Richiami sulla teoria degli errori, errori statistici ed errori sistematici, fit. Introduzione all'uso degli strumenti del laboratorio; il voltmetro, l'amperometro, il multimetro. Uso dell'oscilloscopio.
10/03 9.00÷11.00 Reti elettriche lineari, leggi di Kirchhoff, soluzione di una rete elettrica, elementi delle reti lineari; generatori di tensione e generatori di corrente, generatori reali; leggi fondamentali delle reti elettriche, teoremi di Thévenin e di Norton; quadripoli, caratteristiche dei quadripoli. Generalità sulla misura di resistenze, effetto pellicolare. Ohmetro, esempio; ponte di Wheatstone; metodo volt-amperometrico; misura della resistenza interna dell'amperometro e del voltmetro.
11/03 14.30÷18.30 Gruppo A: Esperienza sulla misura di resistenze.
13/03 14.30÷18.30 Gruppo B: Esperienza sulla misura di resistenze.
17/03 9.00÷11.00 Misura delle caratteristiche di reti elettriche resistive. Eccitazioni sinusoidali, richiami sul metodo simbolico, proprietà della resistenza, induttanza e capacità. Dominio del tempo. Funzione del sistema in regime sinusoidale; funzione del punto di lavoro e funzione di trasferimento, esempi. Risposta di una rete nel dominio del tempo, cenni al rilievo sperimentale della funzione di trasferimento di un quadripolo. Ritardo di fase, condizioni di non distorsione. Effetti della distorsione di ampiezza e di fase sulla propagazione di un segnale ad onda quadra attraverso un quadripolo. Cenni ai filtri ideali, esempi: il circuito RC, il circuito CR.
18/03 14.30÷18.30 Gruppo A: Esperienza sulla serie e il parallelo di resistenze.
20/03 14.30÷18.30 Gruppo B: Esperienza sulla serie e il parallelo di resistenze.
24/03 9.00÷11.00 Richiami sui processi di carica e scarica di un condensatore, costante di tempo, tempo di salita, relazione tra costante di tempo e tempo di salita. Uso dell'oscilloscopio per il rilievo delle caratteristiche di un impulso. Il partitore compensato, studio nel dominio della frequenza e nel domino del tempo attraverso la serie di Fourier; la compensazione della sonda dell'oscilloscopio, studio attraverso PSpice. Elementi di circuito reali, cenni alle tecnologie costruttive dei componenti elettrici, il resistore, la bobina, il condensatore; esame delle caratteristiche fornite dal costruttore, circuiti equivalenti alle alte frequenze.
25/03 14.30÷18.30 Gruppo A: Studio del circuito RC nel dominio del tempo.
27/03 14.30÷18.30 Gruppo B: Studio del circuito RC nel dominio del tempo.
31/03 9.00÷11.00 Richiami sul concetto di funzione di trasferimento, rilievo della funzione di trasferimento per un filtro RC, misura del modulo della funzione di trasferimento e deduzione della fase. Frequenza di taglio del filtro RC e sua determinazione sperimentale. Rivelatori a fili, generalità sui meccanismi di rivelazione di particelle e cenni storici; la ionizzazione nei gas, il fenomeno della valanga. Meccanismo di formazione del segnale in una camera proporzionale, regioni di funzionamento; modo Geiger. Geometrie delle camere proporzionali, camere multiwire (MWPC); configurazione del campo elettrico e del potenziale. Tracciatura con una camera multiwire. Esempio.
01/04 14.30÷18.30 Gruppo A: Studio del circuito RC nel dominio della frequenza.
03/04 14.30÷18.30 Gruppo B: Studio del circuito RC nel dominio della frequenza.
07/04 9.00÷11.00 Richiami sul circuito RLC serie, funzione di trasferimento; determinazione della risposta in ampiezza e fase; rilievo sperimentale della frequenza di risonanza, della banda passante e del fattore di merito. Circuito RLC sollecitato con un'onda quadra. L'integrale di Laplace, ascissa di convergenza, cenni storici, esempi. Delta di Dirac, definizione e applicazioni all'elettromagnetismo; trasformata della delta di Dirac e collegamento con la funzione di Heaviside. Proprietà della trasformata di Laplace, esempi. Convoluzione. 
08/04 14.30÷18.30 Gruppo A: Studio del circuito RLC serie.
10/04 14.30÷18.30 Gruppo B: Studio del circuito RLC serie.
14/04 9.00÷11.00 Richiami sulle proprietà della trasformata di Laplace. Antitrasformata di Laplace, antitrasformazione di funzioni razionali fratte; poli e zeri di una funzione razionale fratta, esempi. Applicazione della trasformata di Laplace alla studio delle reti elettriche, esempi. Significato fisico delle funzioni di trasferimento. Stabilità dei sistemi. Risposta di regime sinusoidale. Applicazioni alla meccanica del metodo della trasformata di Laplace.
29/04 15.00÷17.00 Materiali conduttori, isolanti e semiconduttori. Cenni agli sviluppi storici, il diodo termoionico, il triodo. La conduzione nei materiali semiconduttori, mobilità; dipendenza della concentrazione intrinseca dalla temperatura. Semiconduttori drogati, concentrazioni dei portatori nei semiconduttori drogati. Correnti di diffusione e di deriva. La giunzione pn, condizione di equilibrio; polarizzazione della giunzione pn, il breakdown.
08/05 15.00÷17.00 Richiami sulle correnti nella giunzione pn. Caratteristica del diodo, l'equazione di Shockley, regioni di funzionamento. Effetti termici nel diodo. Analisi di circuiti con diodi, la retta di carico, la caratteristica lineare a tratti, esempi. Modello del diodo per piccoli segnali, esempio; effetti capacitivi nel diodo. Esame dei data sheet di diodi commerciali.
20/05 14.30÷18.30 Gruppo A: Rilievo statico e dinamico delle caratteristiche di un diodo a semiconduttore.
22/05 14.30÷18.30 Gruppo B: Rilievo statico e dinamico delle caratteristiche di un diodo a semiconduttore.