Studia anche esempi di resistori in parallelo ed esempi di resistori in serie.
Materiale resistivo a resistenza parallela
Se le resistenze sono collegate come nell'immagine a lato, sono collegate in parallelo.
La carica elettrica si conserva, quindi la corrente elettrica (corrente elettrica = carica elettrica che fluisce durante un intervallo di tempo) che entra nel punto di diramazione è uguale alla corrente elettrica che esce dal punto di diramazione. Ci sono diverse diramazioni, quindi la corrente elettrica totale è uguale alla somma delle correnti elettriche che fluiscono in ciascuna diramazione. Matematicamente I = I₁ + I₂ + I₃ . Mentre la differenza di potenziale elettrico o tensione elettrica (V) in ciascuna diramazione ha lo stesso valore.
I = V/R, quindi l'equazione precedente diventa I = V/R 1 + V/R 2 + V/R 3 . La tensione elettrica è la stessa, quindi questa equazione diventa I = V (1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3 ). Se la resistenza di sostituzione è 1/R, allora I = V (1/R). Quindi 1/R = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3.
Un circuito in parallelo ha il vantaggio che, se la corrente che attraversa una resistenza viene interrotta, la corrente continua a fluire attraverso le altre. In un circuito in serie, se la corrente che attraversa una resistenza viene interrotta, non fluirà corrente attraverso nessuna delle resistenze. Le resistenze possono essere lampadine, componenti resistivi e altri elementi.
Esempio di resistori in parallelo:
1. Dati R 1 = 2 Ω, R 2 = 3 Ω. I due resistori sono collegati in parallelo. Qual è il valore del resistore di sostituzione? (Ω = Ohm).
Discussione
1/R = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/2 + 1/3 = 3/6 + 2/6 = 5/6
R = 6/5 = 1,2 Ω.
Questo risultato dimostra che il valore della resistenza di sostituzione è inferiore al valore di ciascuna resistenza collegata in parallelo.
2. Due resistori R1 = 50 Ω e R2 = 50 Ω sono collegati in serie e in parallelo, a loro volta collegati a una batteria da 12 Volt. Determinare (a) la resistenza equivalente (b) la corrente elettrica che attraversa ciascun resistore.
Discussione
(A)
Circuito in serie:
R = R1 + R2 = 50 Ω + 50 Ω = 100 Ω.
Circuito in parallelo:
1/R = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/50 + 1/50 Ω = 2/50
R = 50/2 = 25 Ω
(B)
Circuito in serie:
I = V / R = 12 Volt / 100 Ω = 0,12 Ampere
Circuito in parallelo:
I = V / R = 12 Volt / 25 Ω = 0,48 Ampere
Questi risultati dimostrano che la corrente elettrica totale che scorre in un circuito parallelo è maggiore, mentre la corrente elettrica totale che scorre in un circuito in serie è minore.
