CIRCUITO ELETTRICO

Un circuito elettrico è fatto dall’interconnessione di più componenti elementari. Esempi di componenti elementari sono:

Sulla sinistra della precedente immaginiamo troviamo gli oggetti di uso comune e a fianco di ognuno di essi c’è il simbolo che viene utilizzato negli schemi dei circuiti.

Nella seguente ci cono 3 resistori connessi fra loro. I punti in cui convergono due o più componenti si chiamano nodi del circuito:

Un percorso chiuso all’interno di un circuito si chiama maglia:

In questo esempio ci sono 3 maglie e 4 nodi. La tensione tra A e B, tra B e D … si chiama tensione di lato.

Analizziamo adesso il resistore: esso è un componente elettrico caratterizzato da un parametro chiamata resistenza R. Se prendiamo un filo di lunghezza l, di sezione A fatto un certo materiale e lo sottoponiamo ad una tensione V (d.d.p.), al suo interno vi sarà un passaggio di corrente elettrica i. Il legame tra V e i è data dalla 1ª LEGGE DI OHM:

V = R · i

Ad una data temperatura, la resistenza di un resistore al passaggio di corrente dipende:

1. dal tipo di materiale; questa caratteristica è evidenziata dalla resistività del materiale ρ [Ω·m] e rappresenta l’attitudine di un corpo a condurre corrente elettrica; più è grande ρ e maggiore è la resistenza;
2. dalla lunghezza l del filo; maggiore è l e maggiore e la resistenza
3. dalla sua sezione trasversale A; maggiore è A e minore è la resistenza.

Tutto ciò è espresso dalla 2ª LEGGE DI OHM:

R = ρ · l / A  [Ω]

La resistività di un materiale dipende dalla sua temperatura; se indichiamo con ρ₂₀ la resistività a 20 °C:

ρ = ρ₂₀ (1 + α Δt)

dove α dipende dal materiale e Δt è la variazione della temperatura (rispetto a 20 °C).

Si dimostra che:

R = R₂₀ (1 + α Δt)

dove R₂₀ è la resistenza a 20 °C.

Quando la corrente attraversa un resistore, vi è una certa resistenza al passaggio delle cariche. Questa resistenza dissipa una parte di energia e ciò è noto come effetto Joule:

ΔV · i · Δt

La potenza dissipata è P = ΔV · i. Ricordando la 1ª legge di Ohm, essa può essere espressa anche mediante una delle seguenti:

P = R i²

P = ΔV²/R

Prof. Vito Egidio Mosca

Imparare la Fisica