Circuiti in parallelo: tensione, corrente, resistenza

I circuiti in parallelo sono circuiti in cui i carichi nei sistemi di distribuzione dell’energia sono per lo più collegati in parallelo.
I  circuiti in parallelo sono costruiti collegando i terminali di tutti i singoli dispositivi di carico in modo che sia presente su ciascun componente lo stesso valore di tensione.

Lo schema di un circuito in parallelo è rappresentato in figura:

Per risolvere gli esercizi sui circuiti in parallelo bisogna conoscere la resistenza, la tensione e la corrente che fluisce. 

Il primo principio da comprendere sui circuiti paralleli è che la tensione è uguale su ogni componente parallelo. Questo perché ci sono solo due serie di punti elettricamente comuni in un circuito parallelo, e la tensione misurata tra serie di punti comuni deve essere sempre la stessa in qualsiasi momento.

Analogamente ai circuiti in serie , vale la stessa avvertenza per la legge di Ohm dovuta al fisico e matematico tedesco Georg Simon Alfred Ohm , in cui i valori di tensione, corrente e resistenza devono essere nello stesso

Tensione

La tensione totale di un circuito parallelo ha lo stesso valore della tensione su ciascun ramo. Pertanto:

V = V₁= V₂ = V₃ 

Corrente nei circuiti in parallelo

Un circuito in  parallelo ha più di un percorso per il flusso di corrente. Il numero di percorsi di corrente è determinato dal numero di resistenze collegate in parallelo.

La corrente totale in un circuito in parallelo è la somma delle singole correnti di derivazione.

Questa relazione in un circuito parallelo è espressa come:
i = i₁ + i₂ + i₃ +…

Per risolvere la corrente totale, si deve prima determinare le singole correnti di ramo usando la legge di Ohm dovuta al fisico tedesco Georg Ohm.

I_n = V/R_n

Resistenza

Se  più resistenze sono collegate in parallelo si ha, come effetto, la riduzione della resistenza complessiva del circuito.

La resistenza netta di un circuito in parallelo è sempre inferiore a qualsiasi valore di resistenza individuale.

La resistenza complessiva è comunemente determinata utilizzando l’equazione
1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ +…

Vantaggi

Uno dei vantaggi dei circuiti in parallelo è quello di garantire che tutti i componenti abbiano la stessa tensione della sorgente. Questo non è possibile con un circuito in serie perché la tensione diminuisce quando si aggiungono componenti aggiuntivi.

I circuiti in parallelo consentono inoltre di aggiungere componenti al circuito senza modificare la tensione  in quanto se uno dei componenti di un circuito parallelo diventa inattivo, il resto del ramo continua a funzionare normalmente.
In un circuito in serie, invece, l’aggiunta di più componenti al circuito aumenta la resistenza, il che significa che la corrente elettrica diminuisce.

Inoltre i circuiti in parallelo consentono a diversi componenti di avere i propri interruttori e ciò significa che si possono accendere o spegnere gli utilizzatori indipendentemente l’uno dall’altro. 

Un esempio è costituito dalle telecamere di sicurezza che, se, vengono installate utilizzando circuiti in serie, si possono presentare problemi infatti  se una parte del circuito si guasta, anche le altre parti si guasteranno, con conseguente guasto del sistema di sicurezza.

Oltre alla capacità di continuare a funzionare, anche se una sezione si guasta, i circuiti in parallelo consentono anche ai componenti di un circuito di avere la stessa tensione costante. Prendiamo una serie di luci, ad esempio. Tutte le lampadine nella serie saranno costantemente luminose man mano che la corrente le attraversa, e la tensione opera in modo uniforme su ogni elemento parallelo.

Ciò non è possibile con un circuito in serie perché la tensione cala quando si aggiungono o si rimuovono componenti, causando potenzialmente danni al meccanismo. Uno svantaggio è costituito dal fatto che possono  essere complessi da progettare e richiedono cavi e fili più lunghi, che possono essere costosi e occupare più spazio