#3 Legge di Ohm

Dopo aver studiato nella lezione precedente la tensione elettrica, passiamo ora ad analizzare la legge di Ohm, un pilastro fondamentale dell'elettrotecnica.

La fisica ci insegna che la tensione che si crea ai capi di un conduttore a cui è collegato un generatore di corrente, dipende proprio dalle caratteristiche del conduttore stesso. Il parametro che identifica queste caratteristiche viene detto resistenza, ed esso non è altro che il rapporto tra la tensione ai capi di un conduttore e la corrente che lo attraversa.

Legge di Ohm

La formula 1) costituisce la legge di Ohm, dalla quale si deduce che con una tensione di 1 volt e un'intensità di corrente di 1 ampere, si avrà un valore di resistenza di 1 ohm, il cui simbolo è Ω.

Ohm nei suoi studi dimostrò che alcuni materiali come i metalli presentano sempre la stessa resistenza al variare di V e di I. Questi conduttori vengono chiamati lineari e fanno parte di questa famiglia i metalli (come un filo di rame). L'elemento elettrico utilizzato per avere un certo valore di resistenza è il resistore, il cui simbolo è il seguente.

Simbolo utilizzato per indicare un resistore

Dove si trovano questi resistori?
I resistori si trovano praticamente in tutte le apparecchiature elettriche/elettroniche che abbiamo, per esempio sono resistori: la classica lampadina ad incandescenza, uno scaldabagno, oppure un forno elettrico. Va ricordato però che anche i fili che si utilizzano all'interno di un circuito sono anch'essi dei resistori, solamente che il loro valore di resistenza è molto basso (valori attorno ai mΩ), ed in generale nei circuiti questo valore viene considerato trascurabile.

Come si comporta la tensione in un conduttore avente resistenza nulla?
Se in un circuito vengono collegati due punti mediante un conduttore con valore di resistenza nulla (o trascurabile) la tensione che si forma tra questi due punti sarà nulla, indipendentemente dalla corrente che circola. Ce lo dimostra proprio la legge di Ohm. Infatti, invertendo la formula 1), possiamo notare che qualunque sia il valore della corrente applicato, la tensione risulterà sempre zero, essendo la resistenza del conduttore nulla. Immaginiamo sempre che la corrente sia dell'acqua che scorre all'interno di una tubatura. Se posizioniamo quest'ultima perpendicolarmente rispetto al livello del suolo, non abbiamo bisogno di energia (tensione) per far muovere l'acqua (corrente) dall'alto al basso, in quanto nel tubo non vi sono attriti (resistenze).

► Esempio

Si consideri il seguente circuito:

Dove:
I = 0,5 A
R = 5 Ω
Calcolare la tensione ai capi del generatore, la potenza e l'energia che il circuito sviluppa in un arco di tempo di 3 ore.

Applicando la legge di Ohm la tensione ai capi della resistenza, quindi anche ai capi del generatore, risulta:

Per quanto riguarda la potenza essa si calcola con la formula vista nella lezione #2 Tensione elettrica, quindi:

Infine l'energia sviluppata in 3 ore si calcola moltiplicando la potenza per il tempo trascorso in secondi, di conseguenza 3 ore sono 10800 secondi.

 

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