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RESISTORI IN SERIE E IN PARALLELO. Cosa si intende per resistenza? Il termine resistenza si riferisce alla capacità di un materiale di impedire il passaggio.

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Presentazione sul tema: "RESISTORI IN SERIE E IN PARALLELO. Cosa si intende per resistenza? Il termine resistenza si riferisce alla capacità di un materiale di impedire il passaggio."— Transcript della presentazione:

1 RESISTORI IN SERIE E IN PARALLELO

2 Cosa si intende per resistenza? Il termine resistenza si riferisce alla capacità di un materiale di impedire il passaggio di corrente elettrica. Quindi si può facilmente schematizzare quanto segue: I conduttori hanno una scarsa resistenza; Gli isolanti, invece, presentano unalta resistenza. La sua unità di misura e lOhm ( ).

3 Resistenze a livello molecolare La resistenza al passaggio di corrente si verifica a livello molecolare delle sostanze. Un conduttore metallico è costituito da molti elettroni liberi che orbitano nelle posizioni assumibili più lontane dagli atomi. Se viene applicata una ddp agli estremi del conduttore gli elettroni liberi tenderanno ad andare dal polo negativo a quello positivo del generatore. Quando gli elettroni si muovono attraverso il conduttore urtano agli atomi, ad altri elettroni o ad impurità del conduttore. Sono queste collisioni che determinano la resistenza che un materiale oppone al passaggio di corrente!

4 I resistori Si chiama resistore un conduttore che segue la prima legge di Ohm. Poiché ogni resistore è caratterizzato da un determinato valore di resistenza, vengono spesso chiamati impropriamente resistenze. Circuito con resistori collegati in serie Circuito con resistori collegati in parallelo CONSIDERAZIONI

5 Resistori collegati in serie Lintensità di corrente I è la stessa in ogni punto del circuito. La ddp V del circuito è pari alla somma delle differenze di potenziale ai lati dei resistori V 1, V 2,…, V n. Per la 1ª legge di Hom: quindi la resistenza totale del circuito R t è data dalla somma delle resistenze dei singoli resistori.

6 Qualche esercizio sui resistori collegati in serie Qualche esercizio classico

7 Resistori collegati in parallelo Ciascun resistore è autonomo dagli altri; La corrente totale del circuito I è data dalla somma delle correnti che circolano nei rami del circuito I 1,I 2,…,I n ; La ddp del circuito è la stessa di quella ai poli del generatore V. Per la 1ª legge di Ohm si ricava: quindi linverso della resistenza totale del circuito è uguale alla somma degli inversi delle singole resistenze.

8 Qualche esercizio sui resistori collegati in parallelo Qualche esercizio classico

9 Qualche considerazione: Ma quali considerazioni possiamo formulare dopo aver appreso queste cose? Cerchiamo allora qualche situazione reale in cui si utilizzano circuiti con collegamenti di resistenze in serie ed in parallelo. Lalbero di Natale Qualche esempio in casa Un semplice esperimento

10 Lalbero di Natale Quando una lucina dellalbero di Natale è fulminata, tutta la serie di luci non si illumina: perchè? Le lampadine sono collegate tra loro e formano un circuito; si comprende facilmente che il collegamento è in serie, e se una lampadina risulta fulminata il circuito resta aperto; questo spiega perchè nessuna delle lampadine si accende.

11 Perchè quando compriamo la lampadina da sostituire ci viene richiesto il numero di lampadine che compone la serie? Il voltaggio di casa è pari a 220V; in più sappiamo che essendo collegate in serie, la resistenza totale R T è data dalla somma delle singole resistenze R i. Ma le lampadine hanno tutte la stessa resistenza, quindi R T =nR i con n il numero di lampadine. La potenza del circuito è data da P=(V) 2 /R T. Sostituendo alla resistenza totale il prodotto nR i è possibile ricavare la potenza della singola lampadina!

12 Qualche esempio in casa Vediamo ora qualche esempio di resistenze collegate in parallelo proprio nelle nostre mura domestiche. Scegliamo per esempio, come stanza, la cucina! Qui troviamo diverse resistenze, come forno, frigorifero, lampadina, lavastoviglie. Nel caso in cui si fulmina la lampadina, gli elettrodomestici continuano a funzionare in quanto alimentati da corrente elettrica. Questo è dovuto ad un collegamento delle resistenze in parallelo, che consente il passaggio di corrente a tutte le resistenze, nonostante la presenza di quella fulminata.

13 Un semplice esperimento E se volessimo costruire un piccolo circuito di prova? Avremmo bisogno di un paio di batterie alcaline, dei fili di rame plastificati, due portalampade con lampadine, un interruttore e del nastro isolante. Per prima cosa si isolano le batterie, che producono la ddp, con del nastro isolante, e a queste si saldano i due fili che raggiungeranno le resistenze, e dunque le lampadine! I due fili si dipartono rispettivamente dal polo positivo e da quello negativo della batteria. Linterruttore è collegato sia col filo positivo che con quello negativo, e rimanendo aperto interrompe il flusso di corrente nel circuito!

14 I portalampade vengono inseriti tra linterruttore e la batteria e vengono collegati al circuito; scegliamo di collegare le lampadine in parallelo, collegando al portalampade sia il filo positivo che quello negativo. Al passaggio di corrente si vede che se anche una lampadina è fulminata le altre funzionano ugualmente! Inoltre si nota come dopo anche un breve periodo di tempo in cui vi è stato passaggio di corrente la lampadina risulta surriscaldata. Questo è dovuto al principio di conservazione dellenergia, ed in questo caso si vede come lenergia elettrica si trasformi in energia termica, cioè calore! E così del resto che funzionano le stufe comunemente utilizzate in casa!

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