(wrong string) � sfruttando propriet� elettriche materiali

From: Mino Saccone <mino.saccone_at_fastwebnet.it>
Date: Sat, 28 Oct 2006 14:34:31 +0200

"nanofuc" <nanofuc_at_libero.it> ha scritto nel messaggio
news:1161981404.639025.268300_at_m7g2000cwm.googlegroups.com...
> � possibile sfruttare alcune caratteristiche elettriche (o fisiche)
> dei materiali per misurare la temperatura e l'umidit� dell'aria? Ad
> esempio � possibile misurare la variazione di resistenza di un
> determinato materiale determinando in questo modo la sua temperatura?

La resistivita' elettrica varia con la temperatura in tutti i conduttori
(chi piu' chi meno).
Mentre i conduttori metallici aumentano la propria resistivita' con la
temperatura, i semiconduttori la diminuiscono.
Le resistenze NTC (negative temperature cofficient) sono per l'appunto
semiconduttori. Esse sono particolarmente utili per la misura della
temperatura proprio perche' "variano al contrario" e anche di parecchio la
misura di temperatura si ottiene confrontando la loro resistenza con quella
di un resistore "standard" p.es. con un ponte di Wheatstone e, ovviamente,
facendo attenzione a usare correnti molto basse per non scaldare per effetto
Joule e alterare cosi' la misura.


> In questo caso � pi� opportuno scegliere un materiale sensibile alle
> variazioni di temperatura: quale parametro fisico indica tale
> propriet�? Si tratta forse della resistivit� oppure della
> conducibilit� termica?

La resistivita' (vedi sopra)

> E per quanto riguarda l'umidit�, quale
> parametro fisico sarebbe opportuno fosse pi� elevato?

Non saprei, l'unica cosa che mi viene in mente e' misurare proprio la
resistivita' elettrica dell'aria che dipende in gran parte dall'umidita'.

> Infine, la
> conducibilit� termica si misura in cal/h x m x �C. Come � possibile
> spiegare a parole questa unit� di misura? Ad esempio per la
> conducibilit� elettrica (ohm x mm2 / m) si pu� dire che indica la
> resistenza di un filo di 1 mm2 lungo 1 metro. Nell'unit� di misura
> della conducibilit� come interpretare la misura della lunghezza? Nello
> scambio di calore non entrano in gioco superfici, dunque metri
> quadrati? E i �C a che cosa si riferiscono, qual � il loro
> significato in quel contesto?

Facciamo l'esempio della resistivita', tanto per capirci:

tu dici che la resistivita' ha le dimensioni di ohm per mm^2 fratto metro
ebbene, nel sistema internazionale, occorre convertire questa unita' in:
ohm *metro^2 / metro ovvero ohm * metro. In altre parole la resistivita'
rappresenta la resistenza tra facce opposte di un cubo di materiale avente
lato di 1 metro. Se dimezziamo il lato del cubo, la lunghezza si dimezza, ma
la superficie si riduce a 1/4, la resistenza quindi raddoppia. In altre
parole la resistenza e' inversamente proporzionale al lato del cubo. Ecco
quindi il metro a numeratore dell'unita' di misura.

La conducibilita' elettrica (suo inverso) si misurera' quindi in
Siemens/metro.

Veniamo ora al caso della conducibilita' termica e usiamo una semplice
analogia (mi perdonino i puristi):
Differenza di temperatura (gradi) analoga a tensione elettrica
Potenza termica fluente (Cal/h che nel SI diventano W) analoga a corrente
elettrica

Conduttivita' termica sara', sempre per analogia, quella potenza termica che
fluisce per unita' di superficie (W/m^2) applicando un salto di temperatura
di 1 centigrado allo spessore di un metro di materiale (ancora il vecchio
cubo da 1 m di lato)

quindi (W / m^2)/(centigrado / m) = W / (m * centigrado)

o, nel sistema tecnico: Cal/(h * m * centigrado) come dicevi tu.

Saluti

Mino Saccone
Received on Sat Oct 28 2006 - 14:34:31 CEST