In base ai risultati ottenuti dall'esperienza di carica e scarica di un condensatore si può asserire che i risultati attesi da un'analisi teorica e quelli realmente ottenuti si discostano lievemente.
L'andamento che si ottiene graficando il
potenziale in funzione del tempo è per quanto riguarda la carica del condensatore di tipo
logaritmico.
Il grafico ottenuto del potenziale in funzione del tempo nel momento di scarica è di tipo esponenziale
Provando a graficare separatamente i grafici di carcia e scarica di
condensatori ideali le differenze sono assolutamente impercettibili
Per il confronto tra dati sperimentali e pratici, nonostante la calcolatrice
approssimasse il risultate del tempo ai millesimi, si è arbitrariamente scelto di
considerare solo la parte intera, per evitare di paragonare risultati decimali a interi.
Nonostante il cronometro utilizzato per l'esperienza fosse tarato al centesimo di secondo,
i tempi ottenuti sono stati considerati prendendo solo la parte intera, poichè, per
velocizzare l'esperienza non si è potuto ogni volta che il
voltmetro segnava l'aumento e il calo di 2 Volt fermare il
cronometro e ricominciare l'esperienza; in questo secondo modo i tempi misurati sarebbero
stati precisi almeno al decimo di secondo.
Bisogna considerare l'inesperienza degli sperimentatori che amatorialmente hanno tentato
di calcolare le proprietà del condensatore.
E' necessario tenere in considerazioni varie grandezze microscopiche che agivano
all'interno del circuito dissipando energia e producendo effetti dissipativi che potrebbero
aver causato errori casuali, ineliminabile; come l'esistenza di una resistenza interna
presente in ogni calcolatore e misuratore elettronico, ma anche all'interno del generatore.
Sono state trascurate tutte le resistenze di contatto
Al termine dell'esperienza si è provato a ricondurre la stessa collegando al circuito
un diverso condensatore avente capacità di 4700 μF, ma sempre a causa di mancanze di
tempo è stato possibile misurare il tempo impiegato dal condensatore di caricarsi
da 0 a 2 Volt, ed è stato misurato un tempo di 27.6s, un tempo relativamente alto se
paragonato ai 6 secondi impiegati dal condensatore di 1000μF, pertanto si può affermare
induttivamente che più la capacità è bassa e minore è il tempo di carica e scarica del
condensatore; sarebbe stato interessante verificare come si fossero comportati i tempi
al variare della resistenza di 62 KΩ.
E' necessario tenere in considerazioni alcuni errori che potrebbero essersi verificati
al momento del calcolo.
Si è provato a graficare a livello teorico i dati che si avrebbero potuto ottenere con
il condensatore da 4700μF. e confrontandoli con i dati terorici dei condensatori in
fase di carica e scarica del condensatore da 1000μF
Per la fase di carica di ha:
Per la fase di carica invece si ha:
Sebbene non sia stato possibile compiere l'esperimento utilizzando vari tipi di resistenze,
si è provato comunque, solo per una pura speculazione fisica tracciare un grafico dei valori
del tempo in funzione del potenziale considerando una possibile resistenza di 62 KΩ
moltiplicata per un fattore di 4.7, e confrontare questo grafico con quello dell'esperimento
condotto in laboratorio:
Lo stesso grafico per la fase di scarica è:
Come è osservabile dai precedenti grafici si può notare che è più conveniente porre una
resistenza maggiore nel circuito, ma non cambiare il condensatore con uno di capacità
maggiore, chiaramente questo ragionamento non è più valido se sulle due armature è necessario
una maggiore differenza di potenziale.
Infine per calcolare teoricamente il tempo necessario alla carica o alla scarica del
condensatore sono state utilizzate le seguenti equazioni:
