Le leggi di Ohm
La prima legge di Ohm
Come sappiamo, ai capi di ogni conduttore che fa parte di un circuito elettrico, esiste una differenza di potenziale. Se facciamo variare questa differenza di potenziale, ci aspettiamo che cambi anche l’intensità di corrente che circola nel conduttore.
Non esiste però una relazione generale tra le due grandezze fisiche. Essa dipende dal tipo di conduttore; la si può ricavare sperimentalmente applicando ad un determinato conduttore diverse differenze di potenziale e misurando le corrispondenti intensità di corrente.
Riportando i punti sperimentali in un diagramma differenza di potenziale – corrente, si ricava la curva caratteristica del conduttore.
Per alcuni tipi di conduttore, tra i quali quelli metallici, la curva caratteristica assume la semplice forma di una retta che passa per l’origine.
i ΔV
Ciò significa che l’intensità i è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale ΔV. La relazione può essere scritta nella forma:
i = ΔV / R
dove R è una grandezza caratteristica del conduttore.
Quanto più grande è R, tanto minore è i ad una fissata ΔV. R esprime quindi la difficoltà che incontra la corrente nel fluire nel conduttore; per questa ragione viene detta resistenza elettrica del conduttore.
La formula precedente esprime la prima legge di Ohm, dal nome del fisico tedesco Ohm che l’ha scoperta.
La resistenza elettrica nel Sistema Internazionale si misura in ohm (Ω).
1 Ω è la resistenza di un conduttore che è percorso da una corrente di 1 A quando si applica ai suoi capi una differenza di potenziale di 1 V.
1 V
1 Ω = 1 V / 1 A
I conduttori metallici, ciascuno dei quali è caratterizzato da una resistenza, vengono detti resistori. Nello schema che descrive un circuito, ciascuno di essi è rappresentato dal simbolo.
La seconda legge di Ohm
Lo stesso Ohm stabilì sperimentalmente una seconda legge per i conduttori metallici.
La resistenza elettrica di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza ed inversamente proporzionale alla sua sezione. Inoltre essa dipende anche dalla sostanza di cui è costituito il filo e dalla sua temperatura.
l
R = ρ l / A
dove l è la lunghezza del filo, A la sua sezione e ρ un coefficiente di proporzionalità, che dipende dalla sostanza, detto coefficiente di resistività della sostanza.
La resistività è numericamente uguale alla resistenza di un conduttore, di quella sostanza, lungo 1 m e con una sezione di 1 m2.
Dalla formula inversa:
ρ = R A / l
Le leggi di Ohm
Ai capi di ogni conduttore che sono parte integrante del circuito elettrico vi è una differenza di potenziale. L'intensità di corrente circolante nel conduttore, inoltre, varia al variare della differenza di potenziale. Tra queste grandezze fisiche, però, non sussiste alcuna relazione. Pur non essendoci relazione tra le due grandezze, è possibile che questa venga ricavata attraverso una dimostrazione sperimentale, con l'applicazione di alcune differenze di potenziale al conduttore e con la misurazione dell'intensità di corrente. In allegato vi è un documento che spiega gli enunciati delle due leggi di Ohm, con relative rappresentazioni grafiche. Nell'ambito della seconda legge viene riportata anche la definizione di superconduttore.
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