Concetti Chiave
- Un circuito elettrico è un insieme di conduttori collegati a un generatore; è chiuso se la corrente può fluire, aperto se interrotto.
- I conduttori in serie sono disposti in successione e condividono la stessa corrente elettrica; una disconnessione interrompe il flusso.
- Nel collegamento in parallelo, i conduttori condividono le stesse estremità e differenza di potenziale, permettendo un funzionamento indipendente.
- La resistenza equivalente di resistori in serie è la somma delle singole resistenze, mentre in parallelo è calcolata con gli inversi delle resistenze.
- La risoluzione di un circuito richiede l'assegnazione di intensità e verso di corrente, l'uso delle leggi di Kirchhoff e la convenzione sui segni.
Si chiama circuito elettrico un insieme di conduttori connessi in modo continuo e collegati a un generatore. Se la catena dei conduttori non è interrotta, il circuito si dice chiuso (vi passa corrente elettrica). Se la catena dei conduttori è interrotta allora si parla circuito aperto (in esso non passa corrente).
Più conduttori sono collegati in serie se sono posti in successione tra loro (cioè uno di seguito all'altro), e in essi passa la stessa corrente elettrica.
Di solito le lampadine dell'albero di Natale sono poste in serie, perciò quando una lampadina si brucia, la corrente smette di circolare.Più conduttori sono collegati in parallelo se hanno le prime estremità connesse tra loro e anche le seconde estremità connesse tra loro, in più sono sottoposti alla stessa differenza di potenziale. I collegamenti in parallelo sono utilizzati nell'impianto elettrico delle nostre case, e questo consente ai singoli apparecchi di funzionare in modo indipendente.
I resistori sono dei componenti elettrici che seguono la prima legge di Ohm. Ad esempio, un filo di rame o un filo di alluminio sono dei resistori. Essi sono dotati di una sequenza di anelli colorati che permettono di leggere qual è il valore della loro resistenza.
La resistenza equivalente della rete di resistori è quella di un singolo resistore che, sottoposto alla stessa differenza di potenziale V a cui è soggetta l'intera rete, assorbe dal generatore la stessa corrente elettrica.
Anche i resistori possono essere collegati in serie e in parallelo.
In serie se la resistenza equivalente è uguale alla somma delle resistenze dei singoli resistori.
In parallelo se l'inverso della loro resistenza equivalente è uguale alla somma degli inversi delle resistenze dei singoli resistori.
Per risolvere un circuito bisogna:
1) assegnare un'intensità di corrente e un verso alla stessa in ogni ramo;
2) scrivere le equazioni per ciascun nodo (prima legge di Kirchhoff) e per un numero di maglie sufficienti a includere tutti i rami (seconda legge di Kirchhloff);
3) applicare opportunamente la convenzione sui segni.
Ai capi di un generatore la differenza di potenziale è maggiore di zero se il verso di percorrenza della maglia va da meno (-) a più (+), è minore di zero nel caso contrario.
Agli estremi di un resistore la differenza di potenziale è maggiore di zero se il verso di percorrenza della maglia è opposto a quello della corrente, è invece minore di zero se il verso di percorrenza della maglia è uguale a quello della corrente.
Per convenzione la corrente si sposta dai punti a potenziale maggiore verso i punti a potenziale minore; quando la differenza di potenziale decresce si ha la cosiddetta caduta di tensione.
Domande da interrogazione
- Che cos'è un circuito elettrico e come si distinguono i circuiti chiusi e aperti?
- Qual è la differenza tra collegamenti in serie e in parallelo?
- Come si calcola la resistenza equivalente nei resistori in serie e in parallelo?
- Quali sono i passaggi per risolvere un circuito elettrico?
Un circuito elettrico è un insieme di conduttori connessi in modo continuo e collegati a un generatore. Un circuito è chiuso se la catena dei conduttori non è interrotta, permettendo il passaggio della corrente elettrica. È aperto se la catena è interrotta, impedendo il passaggio della corrente.
Nei collegamenti in serie, i conduttori sono posti in successione e attraversati dalla stessa corrente elettrica. Nei collegamenti in parallelo, le estremità dei conduttori sono connesse tra loro, e sono sottoposti alla stessa differenza di potenziale, permettendo il funzionamento indipendente dei dispositivi.
Nei resistori in serie, la resistenza equivalente è la somma delle resistenze dei singoli resistori. Nei resistori in parallelo, l'inverso della resistenza equivalente è la somma degli inversi delle resistenze dei singoli resistori.
Per risolvere un circuito, bisogna assegnare un'intensità di corrente e un verso in ogni ramo, scrivere le equazioni per ciascun nodo e per le maglie secondo le leggi di Kirchhoff, e applicare la convenzione sui segni per determinare la differenza di potenziale e la caduta di tensione.
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