Come risolvere i circuiti montati in serie

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Un circuito elettrico collegato in serie è molto semplice. È alimentato da un generatore (batteria, presa ...): la corrente poi lascia il terminale positivo della sorgente, attraversa il filo elettrico, attraverso un numero di resistori per finire al terminale negativo della fonte di alimentazione. Questo articolo esamina tutti questi dati che sono l'intensità, la tensione, la resistenza e la potenza di ciascun resistore.

stadi

1. 
   

   
   Quando si lavora su un circuito in serie, iniziare osservando la tensione generata dalla fonte di alimentazione. È espresso in volt (V). Nello schizzo, l'origine è identificabile con un segno "+" e un segno "-".
2. Quindi devi conoscere i valori fisici degli altri componenti del circuito in questione.
   • Per calcolare il resistenza totale (R_T) del circuito, è sufficiente aggiungere le resistenze di ciascuna delle ... resistenze.
     
     R_T = R₁ + R₂ + R₃…

     
     

     
     
   • Da trovare intensità totale che attraversa il circuito, facciamo affidamento sulla legge dOhm: I = V / R, con V = tensione del circuito, I = intensità totale, R = resistenza totale. Poiché si tratta di un circuito collegato in serie, l'intensità che passa in ogni resistenza è lo stesso che attraversa l'intero circuito.

     
     

     
     
     
     
   • il tensione attraverso ogni resistenza viene anche calcolato grazie alla legge dOhm: V = IR con V = tensione attraverso la resistenza, I = intensità che attraversa la resistenza o il circuito (è la stessa cosa!), R = la resistenza della resistenza.

     
     

     
     
   • Per trovare il potenza dissipata in una resistenza, usiamo la formula: P = IR con P = potenza dissipata nel resistore, I = intensità della corrente che passa attraverso la resistenza o il circuito (è la stessa cosa!), R = resistenza del resistore.

     
     

     
     
   • L'energia consumata da ogni resistenza è uguale a: P x t (P = potenza dissipata nella resistenza, t = tempo in secondi).

     
     

     
     
     
     
3. esempio: prendere un circuito collegato in serie su una batteria da 5 volt con tre resistori, uno da 2 ohm (R₁), uno dei 6 (R₂) e uno di 4 (R₃). Abbiamo quindi:
   • resistenza totale (R) del circuito = 2 + 6 + 4 = 12 ohm

     
     

     
     
   • intensità totale (I) del circuito = V / R = 5/12 = 0,42 A (ampere).

     
     

     
     
   • Tensione tra i diversi resistori :

     
     

     
     
     1. la tensione attraverso R₁ = V₁ = I x R₁ = 0,42 x 2 = 0,84 V (volt)
     2. la tensione attraverso R₂ = V₂ = I x R₂ = 0,42 x 6 = 2,52 V
     3. la tensione attraverso R₃ = V₃ = I x R₃ = 0,42 x 4 = 1,68 V
   • Potenza dissipata nei diversi resistori :

     
     

     
     
     1. potenza dissipata in R₁ = P₁ = I x R₁ = 0,42 x 2 = 0,353 W (watt)
     2. potenza dissipata in R₂ = P₂ = I x R₂ = 0,42 x 6 = 1,058 O.
     3. potenza dissipata in R₃ = P₃ = I x R₃ = 0,42 x 4 = 0,706 O.
   • Energia consumata da diversi resistori :

     
     

     
     
     1. energia consumata da R₁ in, ad esempio, 10 secondi
        = E₁ = P₁ x t = 0,353 x 10 = 3,53 J (joule)
     2. energia consumata da R₂ in, ad esempio, 10 secondi
        = E₂ = P₂ x t = 1.058 x 10 = 10,58 J
     3. energia consumata da R₃in, ad esempio, 10 secondi
        = E₃ = P₃ x t = 0,706 x 10 = 7,06 J

consiglio

• Se nell'esercizio, si specifica la resistenza interna della fonte di alimentazione (r_io), sarà necessario aggiungerlo alle altre resistenze del circuito: V = I x (R + r_io).
• Tensione totale del circuito = somma delle tensioni di tutte le resistenze collegate in serie.

avvertenze

• Non confondere i circuiti in serie e quelli in parallelo! In quest'ultimo caso, i resistori non sono attraversati dalla stessa tensione.