Le tre grandezze elettriche fondamentali: tensione, corrente, resistenza
La Trinità dell'analisi dei circuiti
Ogni circuito elettrico—da una torcia a una rete elettrica—è descritto da tre grandezze:
| Grandezza | Simbolo | Unità | Simbolo unità | Analogia (Acqua) |
|---|---|---|---|---|
| Tensione | V o E | Volt | V | Pressione |
| Corrente | I | Ampere | A | Portata |
| Resistenza | R | Ohm | Ω | Restrizione del tubo |
Definizioni
- Tensione (V): Differenza di potenziale energetico per unità di carica tra due punti. 1 V = 1 J/C. La "spinta".
- Corrente (I): Velocità di flusso di carica oltre un punto. 1 A = 1 C/s. Il "flusso".
- Resistenza (R): Opposizione al flusso di corrente. 1 Ω = 1 V/A. L'"attrito".
Legge di Ohm: la relazione
V = I × R I = V/R R = V/I
Lineare, bilaterale, dipendente dalla temperatura (per i conduttori). Vale per materiali ohmici (metalli, carbonio). Non vale per diodi, transistor, scariche di gas, ecc.
Potenza: la quarta grandezza (derivata)
P = V × I = I²R = V²/R (Watt)
Energia per unità di tempo. Quello per cui paghi. Quello che scalda le cose.
Perché queste tre?
- Descrizione completa dello stato di qualsiasi circuito lineare in CC
- Due note → la terza è determinata
- Fondamento per le leggi di Kirchhoff, Thevenin/Norton, tutta l'analisi di rete
- Estendibile alla CA con impedenza (Z), reattanza (X), fase (φ)
Misurazione
- Voltmetro: parallelo, alta Z
- Amperometro: serie, bassa Z
- Ohmetro: componente isolato, applica propria tensione
- Multimetro: tutti e tre + altro
Padroneggia V, I, R. Tutto il resto si costruisce su di esse.