Circuiti in serie e in parallelo
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I componenti elettrici di un circuito elettrico, generalmente detti resistori (o resistenze), condensatori, induttori e, naturalmente, una sorgente di tensione (un generatore di corrente), possono essere collegati fra loro in serie oppure in parallelo per mezzo di un conduttore elettrico che "trasporta" la corrente per il funzionamento. (In pratica un filo elettrico, che naturalmente varia a seconda della quantitâ di corrente che vi deve scorrere).
Conoscendo il valore della resistenza (in Ohm) e l'intensità della corrente elettrica (in Ampère) è possibile determinare la tensione elettrica (in Volt) su una resistenza con la Legge di Ohm
Ovviamente, conoscendo la tensione sulla resistenza e il valore stesso della resistenza, è possibile calcolare l'intensità della corrente elettrica che circola utilizzando la stessa formula all'inverso:
La legge di Ohm è valida sia con corrente continua che alternata.
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[modifica] Circuiti in serie
Si parla di collegamento in serie quando due o più componenti sono collegati in modo da formare un percorso unico per la corrente elettrica che li attraversa; nel caso di componenti elettrici a due terminali (detti bipoli) il collegamento in serie prevede che l'estremità di ciascuno di essi sia collegata solo con l'estremità di un altro, come se fossero persone che si prendono per mano a formare una catena. Il primo e l'ultimo componente hanno una estremità libera, e a queste si applica la tensione elettrica, in pratica cioè si infilano le due estremità libere del conduttore (filo) in una presa elettrica o vi si applica una batteria o qualsiasi altro generatore di corrente, che grazie alla propria tensione genera una corrente, o meglio un flusso di corrente, che permette il funzionamento di tutto l'insieme.
[modifica] Resistori
La resistenza totale di n resistori in serie è data dalla somma delle resistenze di ciascun resistore:
Il collegamento in serie di resistori a volte si adotta per necessità. Un tipico esempio è il circuito che genera l'alta tensione nei vecchi oscilloscopi a tubo catodico; Un resistore da 50 MegaOhm avente ai suoi capi una tensione di 2000 volt, va incontro a conseguenze distruttive nel caso si verifichi un arco voltaico; per prevenire questo rischio, il costruttore realizza il resistore da 50 MegaOhm collegando in serie 5 resistori da 10 MegaOhm, conseguentemente ciascun resistore vede ai suoi capi una tensione di 400 volt, un valore di tutta sicurezza.
[modifica] Condensatori
La capacità totale di n condensatori in serie è data dalla seguente relazione:
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La tensione di funzionamento di una serie di condensatori è data dalla somma delle singole tensioni di funzionamento
[modifica] Circuiti in parallelo
Si parla invece di collegamento in parallelo quando i componenti sono collegati ad una coppia di conduttori in modo che la tensione elettrica sia applicata a tutti quanti allo stesso modo. Riprendendo l'esempio delle persone, queste sono disposte fra due corde distese e parallele, ed ogni persona stringe ciascuna corda con una mano in modo che ognuno tenga con la mano destra la stessa corda che tutti gli altri tengono con la mano destra, e lo stesso per la mano sinistra.
[modifica] Resistori
La resistenza totale di n resistori in parallelo è data dalla relazione:
ovvero è il reciproco della somma dei reciproci delle resistenze dei singoli resistori
La formula sopra citata si semplifica notevolmente nel caso di sole due resistori. In questo caso si avrà:
[modifica] Condensatori
La capacità totale di n condensatori in parallelo è in questo caso la somma delle singole capacità:
Un esempio di condensatori collegati in parallelo si può trovare negli alimentatori per computer e negli apparecchi Hi-fi; se necessita una capacità di 20.000 microfarad, è più conveniente impiegare 5 condensatori da 4000 microfarad piuttosto di uno solo da 20.000. Una soluzione analoga si può verificare con i resistori; se in un circuito occorre dissipare in calore 100 watt tramite un resistore da 50 Ohm, a volte risulta più conveniente impiegare due resistori da 100 Ohm - 50 watt, collegati in parallelo.
