Per capire come varia l'intensità di corrente in un conduttore quando varia la differenza di potenziale tra le sue estremità, possiamo immaginare di avere a disposizione varie pile di tipo diverso.
E' importante che il conduttore, durante l'esperimento, sia a temperatura costante e che tutte le grandezze che ne modificano il comportamento elettrico rimangano stabili.
Andando poi a riportare i dati ottenuti in un grafico corrente-tensione otteniamo la curva caratteristica del conduttore, la quale può avere molte forme:
Con questo esperimento, il fisico tedesco
Georg Simon Ohm, arrivò ad affermare che:
- Vi sono una classe ampia di conduttori, detti conduttori ohmici, come i metalli e le soluzioni di acidi, basi e sali, per i quali la curva caratteristica è un retta passante per l'origine degli assi ΔV e i.
La prima legge di Ohm afferma che:
- L'intensità di corrente dei conduttori ohmici è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata ai loro capi.
Lo troviamo espresso nella formula:
La costante R è detta resistenza elettrica, la cui unità di misura si chiama ohm () e si misura in volt fratto ampere:
Negli schemi elettrici, il resistore è rappresentato con il simbolo circuitale:
Successivamente alla prima, Ohm scoprì una
seconda legge sperimentale che mette in
relazione la
resistenza con le
caratteristiche geometriche del filo.
Infatti, la
seconda legge di Ohm afferma che:
- La resistenza R di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza l e inversamente proporzionale alla sua area trasversale A.
Lo troviamo espresso nella formula:
RESISTORI IN SERIE E IN PARALLELO
Come già visto precedentemente per i conduttori, anche i resistori possono essere collegati in serie o in parallelo.
In figura abbiamo un circuito costituito da una pila e da due resistori di resistenze R1 ed R2.
Possiamo notare che la corrente che percorre R1 percorre inevitabilmente anche R2, in quanto tra di due non vi sono altre componenti: per questo motivo si dice che sono collegati in serie.
Possiamo dire quindi che:
- La resistenza equivalente, o resistenza totale, di un numero di resistori posti in serie è uguale alla somma delle resistenze dei singoli resistori.
Il circuito in figura è costituito da una pila e da due resistori di resistenze R1 ed R2.
Come possiamo notare, diversamente ai resistori collegati in serie, i rispettivi morsetti dei due resistori sono collegati l'uno con l'altro, in modo che la differenza di potenziale sia la stessa: per questo motivo si dice che sono collegati in parallelo.
Se vogliamo quindi trovare la
resistenza totale di più resistori posti in parallelo sappiamo che:
- L'inverso della loro resistenza equivalente o totale, è uguale alla somma degli inversi delle resistenze dei singoli resistori.
CONDENSATORI IN SERIE E IN PARALLELO
Nella rappresentazione schematica, un condensatore è indicato con il simbolo circuitale:
In modo analogo a quanto visto per i resistori, anche i condensatori possono essere collegati in serie o in parallelo.
Se vogliamo quindi trovare
la capacità equivalente di più condensatori collegati in serie, sappiamo che:
- L'inverso della capacità equivalente è uguale alla somma degli inversi delle capacità dei singoli condensatori.
- CONDENSATORI IN PARALLELO
Se vogliamo quindi trovare
la capacità equivalente di più condensatori collegati in parallelo, sappiamo che:
- La capacità equivalente di più condensatori collegati in parallelo è uguale alla somma delle capacità dei singoli condensatori.
Come possiamo notare il circuito in figura ha
due generatori e tre resistori, che
non sono nè in serie nè in parallelo.
Il circuito però ha due
nodi, tre
rami e tre
maglie:
- un nodo è un punto in cui convergono tre o più conduttori.
- ciascuno dei conduttori che congiungono due nodi costituisce un ramo.
- due o più rami che hanno estremi comuni, cioè che connettono i due stessi nodi formando un tratto chiuso del circuito, costituiscono una maglia.