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Controllo e regolazione di temperatura per una cella di misura di spettrometria dielettrica tramite board Arduino

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5 Controllo e regolazione di temperatura per una cella di misura di spettrometria dielettrica tramite board Arduino Domenico Zarcone 1.1 Fenomeno di polarizzazione Il fenomeno di polarizzazione (figura 1.3) di un materiale dielettrico consiste nella creazione di cariche di segno opposto a quelle presenti sulla faccia dell’elettrodo, se attraversato da un campo elettrico. Durante la polarizzazione di una sostanza, infatti, le molecole si deformano assumendo una configurazione di equilibrio simile a un dipolo, in cui non possono muoversi liberamente. Nel caso in cui, invece, il materiale possiede un momento di dipolo elettrico naturale, in assenza di campo elettrico, i dipoli saranno orientati casualmente, altrimenti su di essi agirà un momento torcente che tenderà ad orientarli nella direzione del campo. Un caso particolare di polarizzazione in cui la temperatura gioca un ruolo fondamentale è quello della polarizzazione dipolare, la quale agisce sulla libertà di movimento dei dipoli. La legge, infatti, segue il calcolo del valore medio dei momenti di dipolo tramite la funzione di Boltzmann, ovvero: ⟨p⟩ = p 0 2 3KT E l = �� 0 E l (1.1) dove K è la costante di Boltzmann, T è la temperatura espressa in Kelvin, p 0 è il momento di dipolo intrinseco e �� 0 è il coefficiente di polarizzabilità elettronica per orientamento. Come possiamo intuire, quindi, la temperatura influisce pesantemente sulla polarizzazione del materiale isolante ed è necessario dunque avere una sua misura precisa. 1.2 Relazione tra variazione di resistività e temperatura Una termoresistenza è un bipolo attraverso il quale è possibile determinare il valore della temperatura in funzione della variazione della resistività: proprio per questa caratteristica viene anche chiamata termometro a resistenza ed è costituita da un metallo, a differenza dei termistori dove l’elemento resistivo è, invece, un semiconduttore. Le termoresistenze in platino sono le più diffuse perché possono misurare un ampio range di valori e l’andamento della temperatura in funzione della resistenza letta è esprimibile secondo la legge che lega la resistività di un metallo alla sua temperatura: ρ(T) = ρ 0 [ 1 + α ( T − T 0 )] (1.2) + - + - + - + - + - + - + - + - ( a ) Figura 1.3: Effetto di polarizzazione in assenza (a) e in presenza (b) di campo elettrico ( b ) - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + +
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Informazioni tesi

  Autore: Domenico Zarcone
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2017-18
  Università: Università degli Studi di Palermo
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dell'informazione
  Relatore: Marco La Cascia
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 28

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