Circuiti elettrici e leggi fondamentali

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Algorino

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Le resistenze in serie e le leggi di Kirchhoff sono fondamentali per comprendere il funzionamento dei circuiti elettrici. Questo concetto, insieme al partitore di tensione e alla legge di Ohm, permette di calcolare la resistenza equivalente e le tensioni in diversi punti del circuito, essenziali per la progettazione elettronica.

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Resistenze in Serie e le Leggi di Kirchhoff

In un circuito elettrico, le resistenze collegate in serie si susseguono lungo un unico percorso percorso dalla corrente elettrica. Se consideriamo due resistenze, R1 e R2, collegate in serie e alimentate da una fonte di tensione E, la tensione totale si ripartisce tra le resistenze in proporzione ai loro valori. Per calcolare una resistenza equivalente Req che comporti la stessa corrente I nel circuito, si fa riferimento alla legge delle tensioni di Kirchhoff, secondo cui la somma algebrica delle differenze di potenziale in un circuito chiuso è pari alla somma delle forze elettromotrici presenti nel circuito. Applicando questa legge, otteniamo E = R1 * I + R2 * I per le resistenze in serie. Per la resistenza equivalente, la relazione è E = Req * I. Uguagliando le due espressioni e dividendo per I, si deduce che Req = R1 + R2. Questa formula dimostra che la resistenza totale di un circuito serie è pari alla somma delle resistenze individuali e può essere estesa a qualsiasi numero di resistenze collegate in serie.

Resistori elettrici cilindrici con bande colorate collegati da fili metallici su superficie in legno chiaro, sfondo sfocato con circuito stampato.

Il Partitore di Tensione e la Legge di Ohm

Il partitore di tensione è un'applicazione pratica delle resistenze in serie che permette di ottenere tensioni inferiori a quella di alimentazione. Utilizzando due resistenze, R1 e R2, collegate in serie, la tensione in uscita su R2 è data dalla formula Vout = (R2 / (R1 + R2)) * Vin, dove Vin è la tensione di ingresso. Questo principio è fondamentale per la progettazione di circuiti elettronici in cui si necessitano tensioni diverse da quella fornita dalla fonte. La legge di Ohm, V = I * R, è la relazione fondamentale che lega la tensione (V), la corrente (I) e la resistenza (R) in un circuito elettrico. Essa è applicabile a ciascuna componente del partitore di tensione, permettendo di calcolare la corrente che scorre nel circuito e le tensioni ai capi delle singole resistenze. La comprensione e l'applicazione della legge di Ohm sono essenziali per l'analisi e la progettazione di circuiti elettrici.