Come calcolare la tensione ai capi di una resistenza

L'elettronica rappresenta una materia scolastica abbastanza stimolante, attraverso cui sarà possibile sviluppare molteplici prodotti (come gli orologi, gli Smartphone ed i Personal Computer). Attualmente, ciascun apparecchio elettronico possiede al proprio interno migliaia di componenti, ognuno con le sue caratteristiche che è necessario conoscere per riuscire a costruire dei circuiti perfettamente funzionanti. L'unità di differenza potenziale generata tra due punti è chiamata Volt ed è generalmente definita come la differenza di potenziale caduta attraverso una resistenza fissa di un ohm con una corrente di un ampere che lo attraversa.In altre parole, 1 Volt equivale 1 Ampere volte 1 Ohm , o comunemente V = I * R. La legge di Ohm afferma che per un circuito lineare la corrente che fluisce attraverso di esso è proporzionale alla differenza di potenziale attraverso di esso, quindi più grande è la differenza di potenziale tra due punti qualsiasi più grande sarà la corrente che fluisce attraverso di esso. Ecco dunque come calcolare la tensione ai capi di una resistenza.

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• Apparecchi di uso quotidiano

Se la tensione su un lato di un resistore da 10? misura 8 V e sull'altro lato del resistore misura 5 V , allora la differenza di potenziale sul resistore sarebbe 3 V ( 8 - 5 ) causando una corrente di 0,3 A al flusso. Se tuttavia, la tensione su un lato fosse aumentata da 8V a 40V, la differenza di potenziale tra i resistori sarebbe ora di 40 V - 5 V = 35 V causando una corrente di 3,5 A al flusso. La tensione in qualsiasi punto di un circuito è sempre misurata rispetto ad un punto comune, generalmente 0V . Per i circuiti elettrici, il potenziale di terra è solitamente considerato pari a zero volt ( 0V ) e tutto è riferito a quel punto comune in un circuito. Questo è simile in teoria alla misurazione dell'altezza. Misuriamo l'altezza delle colline in modo simile dicendo che il livello del mare è a zero piedi e quindi paragoniamo altri punti della collina o della montagna a quel livello. La resistenza elettrica misura la capacità d'opposizione di un corpo sottoposto ad una tensione elettrica, al passaggio di corrente al proprio interno. Tale misura dipenderà da come il corpo (denominato resistenza) è costruito, dal materiale che lo costituisce, dalla temperatura e dalle proprie dimensioni. Durante il passaggio della corrente, la temperatura del resistore si alza per colpa dell'effetto Joule e, quindi, il valore della resistenza potrebbe variare nel tempo.

Per calcolare la tensione ai capi di una determinata resistenza, si utilizza la conosciuta legge di Ohm, basata sui valori di tensione (V), corrente (I) e resistenza (R). Secondo essa, la "V" (espressa in Volt) è pari al prodotto tra la "R" (espressa in Ohm) e la "I" (espressa in Ampere): pertanto, la corrente sarà ottenuta mediante la formula "I = V/R", mentre la resistenza sarà data da "R = V/I". Nel nostro caso, bisognerà usare la formula per il calcolo della "V", considerando che essa venga attraversata da una "I" continua e senza considerare l'effetto Joule.

Considerate il circuito indicato dal numero "1" (con una resistenza da "80?", una corrente da "2A" ed una tensione iniziale di "230V"), supponete di utilizzarlo per alimentare un utilizzatore e calcolate la "V", che sarà data da "R * I = 80? * 2A = 160V": tale misura indica anche la caduta di tensione ai capi della "R" ed afferma che l'utilizzatore inserito nel circuito sarà alimentato da "70V" (differenza tra la "V" di partenza e la caduta di "V" ai capi della "R"). L'effetto Joule si può calcolare con la formula "W = R * I^2 * t", che fornisce la quantità d'energia dissipata in un certo periodo temporale espresso in secondi (circuito indicato dal numero "2"): esso è utile in svariati apparecchi d'uso quotidiano (come il ferro da stiro e le lampade ad incandescenza), che sfruttano appunto l'energia prodotta al passaggio della corrente.

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