Contenuto

• Al passo
• Metodo 1 di 4: collegamento in serie
• Metodo 2 di 4: connessione parallela
• Metodo 3 di 4: circuito combinato
• Metodo 4 di 4: formule di potenza
• Suggerimenti

Esistono due modi per collegare i componenti elettrici. I circuiti in serie sono componenti che sono collegati uno dopo l'altro, mentre in un circuito in parallelo i componenti sono collegati in rami paralleli. Il modo in cui i resistori sono accoppiati determina il modo in cui contribuiscono alla resistenza totale del circuito.

Al passo

Metodo 1 di 4: collegamento in serie

1. Impara a riconoscere una connessione in serie. Una connessione in serie è un loop singolo, senza diramazioni. Tutti i resistori o altri componenti sono disposti in sequenza.
2. Somma tutte le resistenze. In un circuito in serie, la resistenza totale è uguale alla somma di tutte le resistenze. La stessa corrente passa attraverso ogni resistenza, quindi ogni resistenza si comporta come previsto.
   • Ad esempio, una connessione in serie ha una resistenza di 2 Ω (ohm), 5 Ω e 7 Ω. La resistenza totale del circuito è 2 + 5 + 7 = 14 Ω.
3. Invece, inizia con l'amperaggio e il voltaggio. Se non sai quali sono i valori dei singoli resistori, puoi calcolarli con la legge di Ohm: V = IR o tensione = corrente x resistenza. Il primo passo è determinare la corrente nel circuito e la tensione totale:
   • La corrente di un circuito in serie è la stessa in tutti i punti del circuito. Se sai qual è la corrente in un punto particolare, puoi usare quel valore nell'equazione.
   • La tensione totale è uguale alla tensione dell'alimentatore (batteria). È non uguale alla tensione su un componente.
4. Usa questi valori nella legge di Ohm. Riorganizzare V = IR per risolvere la resistenza: R = V / I (resistenza = tensione / corrente). Applicare i valori trovati a questa formula per ottenere la resistenza totale.
   • Ad esempio, un circuito in serie è alimentato da una batteria da 12 volt e la corrente è pari a 8 ampere. La resistenza totale attraverso il circuito è quindi R._T. = 12 volt / 8 ampere = 1,5 ohm.

Metodo 2 di 4: connessione parallela

1. Comprendi i circuiti paralleli. Un circuito parallelo si dirama in più percorsi, che poi si ricongiungono. La corrente attraversa ogni ramo del circuito.
   • Se il circuito ha resistenze sul ramo principale (prima o dopo il ramo) o se ci sono due o più resistenze su un ramo, continuare con le istruzioni per un circuito combinato.
2. Calcola la resistenza totale del resistore in ogni ramo. Poiché ogni resistenza rallenta solo la corrente che passa attraverso un ramo, ha solo un piccolo effetto sulla resistenza totale del circuito. La formula per la resistenza totale R._T. è ${ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}$Invece, inizia con la corrente e la tensione totali. Se non conosci il valore dei singoli resistori, allora hai bisogno del valore della corrente e della tensione:
   • In un circuito parallelo, la tensione su un ramo è uguale alla tensione totale attraverso il circuito. Finché conosci la tensione su un ramo puoi continuare. La tensione totale è anche uguale alla tensione della fonte di alimentazione del circuito, come una batteria.
   • In un circuito parallelo, la corrente attraverso ogni ramo può essere diversa. Tu hai il totale corrente, altrimenti non puoi scoprire qual è la resistenza totale.
3. Usa questi valori nella legge di Ohm. Se conosci la corrente e la tensione totali nell'intero circuito, puoi trovare la resistenza totale usando la legge di Ohm: R = V / I.
   • Ad esempio, un circuito in parallelo ha una tensione di 9 volt e una corrente di 3 ampere. La resistenza totale R._T. = 9 volt / 3 ampere = 3 Ω.
4. Presta attenzione ai rami con resistenza zero. Se un ramo di un circuito parallelo non ha resistenza, tutta la corrente fluirà attraverso quel ramo. La resistenza del circuito è quindi zero ohm.
   • Nelle applicazioni pratiche, questo di solito significa che un resistore smette di funzionare o viene bypassato (cortocircuitato) in modo che la corrente più elevata possa danneggiare altre parti del circuito.

Metodo 3 di 4: circuito combinato

1. Dividi il tuo circuito in collegamenti in serie e in parallelo. Un circuito combinato ha un numero di componenti collegati in serie (uno dietro l'altro) e altri componenti collegati in parallelo (in rami diversi). Cerca parti del tuo diagramma che possono essere semplificate in collegamenti in serie o in parallelo. Cerchia ciascuno di questi pezzi per aiutarti a memorizzarli.
   • Ad esempio, un circuito ha una resistenza di 1 Ω e una resistenza di 1,5 Ω collegata in serie. Dopo il secondo resistore, il circuito si divide in due rami paralleli, uno con un resistore da 5 Ω e l'altro con un resistore da 3 Ω.
     Cerchia i due rami paralleli per distinguerli dal resto del circuito.
2. Cerca la resistenza di ogni sezione parallela. Usa la formula della resistenza parallela ${ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}$Semplifica il tuo diagramma. Una volta trovata la resistenza totale di una sezione parallela, è possibile barrare l'intera sezione nel diagramma. Tratta quella sezione come un unico filo con una resistenza uguale al valore che hai trovato.
   • Nell'esempio sopra, puoi ignorare i due rami e pensarli come un resistore da 1.875 Ω.
3. Aggiungi le resistenze in serie insieme. Dopo aver sostituito ogni circuito in parallelo con un singolo resistore, il diagramma dovrebbe essere un singolo loop: un circuito in serie. La resistenza totale di un circuito in serie è uguale alla somma di tutte le resistenze individuali, quindi sommale per ottenere la risposta.
   • Il diagramma semplificato ha un resistore da 1 Ω, un resistore da 1,5 Ω e la sezione da 1,875 Ω appena calcolata. Questi sono tutti collegati in serie, quindi ${ displaystyle R_ {T} = 1 + 1,5 + 1,875 = 4,375}$Usa la legge di Ohm per trovare i valori sconosciuti. Se non sai qual è la resistenza in un particolare componente del tuo circuito, cerca comunque un modo per calcolarla. Se sai qual è la tensione V e la corrente I su quel componente, determina la sua resistenza con la legge di Ohm: R = V / I.

Metodo 4 di 4: formule di potenza

1. Impara la formula per il potere. La potenza è il grado in cui il circuito consuma energia e la misura in cui fornisce energia a ciò che guida il circuito (come una lampada). La potenza totale di un circuito è uguale al prodotto della tensione totale e della corrente totale. O sotto forma di equazione: P = VI.
   • Ricorda, quando risolvi questo problema per la resistenza totale, hai bisogno della potenza totale del circuito. Non è sufficiente solo conoscere la potenza che passa attraverso un componente.
2. Determina la resistenza usando la potenza e la corrente. Se conosci questi valori, puoi combinare le due formule per trovare la resistenza:
   • P = VI (potenza = tensione x corrente)
   • La legge di Ohm ci dice che V = IR.
   • Sostituisci IR con V nella prima formula: P = (IR) I = IR.
   • Riorganizzare per determinare la resistenza: R = P / I.
   • In un circuito in serie, la corrente su un componente è uguale alla corrente totale. Questo non si applica a una connessione parallela.
3. Determina la resistenza usando la potenza e la tensione. Se conosci solo la potenza e la tensione, puoi utilizzare lo stesso approccio per determinare la resistenza. Non dimenticare di utilizzare la piena tensione attraverso il circuito o la tensione della batteria che alimenta il circuito:
   • P = VI
   • Riorganizza la legge di Ohm su I: I = V / R.
   • Sostituisci V / R con I nella formula della potenza: P = V (V / R) = V / R.
   • Riorganizza la formula per risolvere la resistenza: R = V / P.
   • In un circuito parallelo, la tensione attraverso un ramo è la stessa della tensione totale. Questo non è vero per un collegamento in serie: la tensione su un componente non è uguale alla tensione totale.

Suggerimenti

• La potenza è misurata in watt (W).
• La tensione è misurata in volt (V).
• La corrente viene misurata in ampere (A) o in milliampere (mA). 1 ma = ${ displaystyle 1 * 10 ^ {- 3}}$A = 0,001 A.
• La potenza P usata in queste formule si riferisce alla misura diretta della potenza in un momento specifico nel tempo. Se il circuito utilizza corrente alternata (CA), la potenza cambia costantemente. Gli elettricisti calcolano la potenza media dei circuiti CA con la formula P._media = VIcosθ, dove cosθ è il fattore di potenza del circuito.