Circuito elettrico: componenti
Un circuito elettrico è un insieme interconnesso in cui gli elettroni si muovono per produrre corrente elettrica.
Un circuito elettrico è sempre un percorso chiuso e contiene almeno una fonte di energia che funge da fonte di elettroni. Nel 1800, il chimico e fisico italiano Alessandro Volta creò la prima batteria in assoluto in grado di fornire un flusso continuo di corrente. Questa fonte di flusso di corrente rese possibile il primo circuito elettrico
Componenti di un circuito elettrico
Le componenti principali di un circuito elettrico sono:
-generatore di corrente come una pila o una batteria in grado di mantenere una differenza di potenziale tra i due punti del circuito a cui è collegato
-utilizzatore cioè un dispositivo che per funzionare richiede corrente elettrica, come una lampadina o un motore elettrico
-filo conduttore che unisce i due poli a differente potenziale costituito da un materiale conduttore, di solito rame. All’interno del filo metallico passa la corrente elettrica, nel verso convenzionale che va dal polo positivo al polo negativo.
-interruttore che serve ad aprire e chiudere il circuito interrompendo il passaggio della corrente
I collegamenti tra i componenti sono realizzati unendo i loro terminali mediante conduttori ideali
Un conduttore si dice ideale se la tensione tra due punti generici del conduttore è nulla indipendentemente dal valore della corrente che scorre nel conduttore stesso
Tipi di circuito
Vi sono vari tipi di circuito:
-aperto se non c’è flusso di corrente a causa del mancato collegamento tra le due estremità libere del filo conduttore
Ciò si verifica a causa della disconnessione di una qualsiasi parte del circuito. In questo caso, applicando la legge di Ohm:
R = V/i
Essendo i = 0
Si ha che R = V/0 = ∞
- -chiuso se non c’è discontinuità e la corrente può fluire da una parte all’altra parte
–cortocircuito se si verifica un aumento della corrente circolante a causa dell’annullarsi, in seguito a contatto, della resistenza tra punti che solitamente sono a potenziale diverso.
Tipicamente la resistenza associata ad un cortocircuito è così bassa da essere considerata zero
- circuito in serie si verificano quando tutti gli elementi sono collegati uno dopo l’altro in modo da formare un percorso unico per la corrente elettrica che li attraversa.
Quando le singole resistenze sono collegate in serie, hanno lo stesso effetto di una unica resistenza. Poiché esiste un solo percorso per il flusso di corrente in un circuito in serie e poiché ciascuno dei resistori è in linea per agire da opposizione a questo flusso di corrente, la resistenza complessiva è data da:
R = R1 + R2 + R3+ …
La resistenza totale di un circuito in serie quindi è uguale alla somma di tutte le singole resistenze del circuito elettrico.
Poiché esiste un solo percorso per il flusso di elettroni in un circuito in serie, la corrente ha la stessa intensità in qualsiasi punto del circuito.
La corrente totale in un circuito in serie è la stessa della corrente attraverso qualsiasi resistenza del circuito:
i = i1 + i2 + i3 + …
La tensione totale in un circuito in serie è uguale alla somma di tutte le singole cadute di tensione nel circuito. Quando la corrente passa attraverso ogni resistenza si verifica una differenza di potenziale attraverso ogni singola resistenza. Questa è comunemente chiamata caduta di tensione e la sua intensità è direttamente proporzionale al valore della resistenza. Maggiore è il valore della resistenza, maggiore è la caduta di tensione attraverso di essa:
V = V1 + V2 + V3+ …
I circuiti in parallelo si verificano quando 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.La tensione totale di un circuito parallelo ha lo stesso valore della tensione su ciascun ramo. Pertanto: V = V1= V2 = V3
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 +…
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 +…
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il 19 Febbraio 2022