© - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso STUDIO DELLE PRESTAZIONI DI UN MOTORINO ELETTRICO A MAGNETE PERMANENTE – Laboratorio.

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1 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso STUDIO DELLE PRESTAZIONI DI UN MOTORINO ELETTRICO A MAGNETE PERMANENTE – Laboratorio L.S. Martin Luther King – Genova – – 19 marzo 2007 –

2 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso Il motorino viene utilizzato per sollevare dei pesi a una determinata altezza. Al variare del peso sollevato si misurano: la differenza di potenziale ai capi del motorino la corrente assorbita il tempo impiegato per il sollevamento

3 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso Queste operazioni permettono di calcolare: P in = VI che è la potenza che entra nel motore M p g h P out = t che è la potenza utilizzata per sollevare il peso P j = RI 2 che è la potenza dissipata per effetto Joule nellavvolgimento del motore

4 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso E infine importante ai fini delle prestazioni del motore calcolare anche, al variare del peso sollevato, il suo rendimento e la coppia esercitata dal motore : P out = P in C = M g r dove r = 5 mm è il raggio del tamburo su cui si avvolge il filo.

5 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso Lanalisi dei grafici delle varie potenze, del rendimento e della coppia in funzione del peso sollevato ci darà utili indicazioni sulle prestazioni di un motore elettrico

6 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso OPERAZIONI PRELIMINARI ALLO SVOLGIMENTO DELLESPERIENZA a)Misura della resistenza elettrica del motorino. Questa misura si può fare applicando una tensione nota ai capi del motorino e misurando la corrente che passa nellavvolgimento: bisogna però avere laccorgimento di tenere bloccato lasse del motorino impedendogli di girare, questo per evitare ai suoi capi una forza elettromotrice autoindotta che falserebbe il risultato della misura. b)Unaltra significativa operazione da compiere consiste nel misurare la corrente che passa nellavvolgimento del motore a vuoto, cioè senza il sollevamento di pesi. In questo modo è possibile avere una valutazione della potenza P a perduta per attrito negli ingranaggi e nei contatti striscianti: P a = P in – P j essendo P out = 0

7 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso SVOLGIMENTO DELLESPERIENZA Fissato il motorino al tavolo con un morsetto si dispongono lungo la verticale due traguardi a una distanza tra loro almeno di 60 cm, che facilitino la misura del tempo impiegato dal peso a passare dalluno allaltro.

8 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso Si realizza quindi il seguente circuito elettrico: M rappresenta il motorino, G il generatore di tensione, A e V rispettivamente lamperometro e il voltmetro, T il tasto a due vie, normalmente posizionato su A. Tenendo premuto il tasto su B passa corrente nel motorino e questo gira sollevando il peso, nella posizione A il motorino è cortocircuitato in modo da rallentare la caduta del peso per effetto delle correnti indotte.

9 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso Si possono quindi iniziare le operazioni di misura e compilare la seguente tabella dei dati: VIMphtPinPoutPjCRend. VoltAKgmswwwN*m

10 © - Progetto Lauree Scientifiche (PLS) - DIFI GE – Ferrando & Cottalasso E i grafici delle potenze e del rendimento: