Come applicare la legge di Ohm ai circuiti in serie e in parallelo

Oggi cerchiamo di capire la legge di Ohm e come si applichi al tema odierno. La legge di Ohm prende il nome da Georg Ohm, che scoprì che il flusso della corrente attraverso un conduttore ha una relazione diretta con la tensione e la resistenza. Ne consegue che la tensione può essere ricavata moltiplicando la corrente per la resistenza in un circuito o in un componente.

Esempi: V=I x R, R=V/I, I=V/R

Dove:
V = Tensione
I = Corrente
R = Resistenza

Come possiamo applicare questo principio a un circuito? Per arrivare a calcolare il totale per ciascun valore, come prima cosa dobbiamo capire se il circuito è in serie o in parallelo, visto che ognuno di essi ha regole proprie. Ecco qui le equazioni per i collegamenti in serie (la C sotto è la capacità elettrica):

V_T= V₁+V₂+...

I_T= I₁= I₂= ...

R_T= R₁+R₂+...

1/C_T= 1/C₁+1/C₂+...

Nell'immagine che segue è riprodotto un circuito in serie con la sola indicazione di qualche valore. L'equazione per i circuiti in serie riportata sopra, insieme alla legge di Ohm, ci consente di ricavare tutti i valori.

L'immagine successiva mostra la tabella compilata con tutti i valori corretti. Iniziate con il sommare la resistenza sino ad ottenere il totale di 8,1°kΩ. Visto che abbiamo anche il totale della tensione, 12°V, possiamo trovare il totale della corrente in questo modo: (12 V)/(8100 Ω) = 0,00148°A o 1,48°mA. Questa corrente è la stessa nell'intero circuito perché tutto è in serie. Ora che abbiamo tutti i valori della corrente e della resistenza, possiamo trovare tutti i totali della tensione con V=I x R. Per trovare la potenza (P), utilizziamo P=I x V. Tutto qui.

Ora prendiamo in esame le equazioni per un circuito in parallelo:

V_T= V₁=V₂=...

I_T= I₁+I₂+...

1/R_T= 1/R₁+1/R₂+...

C_T= C₁+C₂+...

Che cosa è cambiato? In un circuito in parallelo la tensione totale equivale alla tensione in ciascuna linea del circuito. La corrente si somma per calcolare il totale. Le equazioni per la resistenza e la capacità elettrica sono invertite.

Nell'immagine sotto è riprodotto un circuito in parallelo con l'indicazione di qualche valore. L'equazione per i circuiti in serie riportata sopra, insieme alla legge di Ohm, ci consente di ricavare tutti i valori.

L'immagine sottostante è una tabella compilata con tutti i valori corretti. Per ora sappiamo che la tensione è di 10°V, perciò abbiamo aggiunto quel valore sulla "lavagna". Il passaggio successivo consiste nel calcolare la resistenza totale come segue: 1/(330 Ω)+1/(1200 Ω)+1/(4700 Ω)+1/(6800 Ω) = 0,0042234/Ω. Quindi prendiamo il reciproco di quel totale e otteniamo 236,96°Ω. Per compilare i valori per il resto della lavagna possiamo usare la legge di Ohm. I=V/R ci restituisce ciascun totale della corrente. Per i valori della potenza utilizzeremo nuovamente P=I x V.

Come avrete notato, non abbiamo usato tutte le equazioni per i circuiti in serie o in parallelo ma in alcuni casi abbiamo usato la legge di Ohm. Combinandole è possibile verificare la correttezza della risposta iniziale. Queste equazioni entrano in gioco nella pianificazione di qualsiasi circuito, perciò è di importanza vitale conoscerle se volete cimentarvi con l'elettronica. Non spaventatevi, DigiKey mette a disposizione alcune calcolatrici online che possono venirvi in aiuto. Sbagliando si impara. Buon apprendimento.