Da Ohm a Microampere? Serve la Tensione — Spiegazione della Legge di Ohm
Da Ohm a Microampere? Serve la Tensione — Spiegazione della Legge di Ohm
Non è possibile convertire direttamente ohm (Ω) in microampere (µA). Misurano quantità fisiche fondamentalmente diverse:
- Resistenza (R, Ohm): Opposizione al flusso di corrente. Proprietà del *conduttore*.
- Corrente (I, Ampere): Velocità di flusso di carica. Risultato della *tensione che spinge attraverso la resistenza*.
Il ponte è la **Tensione (V, Volt)** — la "pressione".
Legge di Ohm: L'Unica Conversione
I = V / R V = I · R R = V / I
Esempio Svolto
Circuito: Batteria 12V → Resistore 10 kΩ.
- Corrente (Ampere): I = 12V / 10,000Ω = 0.0012 A
- Corrente (Microampere): 0.0012 A × 1,000,000 µA/A = 1,200 µA
Tabella di Riferimento Utile (Scenari Comuni)
| Tensione | Resistenza | Corrente | Applicazione |
|---|---|---|---|
| 5V (USB/MCU) | 10 kΩ | 500 µA | Pull-up GPIO, polarizzazione sensore |
| 3.3V (MCU) | 4.7 kΩ | 702 µA | Pull-up I²C (standard) |
| 12V (Auto) | 1 kΩ | 12,000 µA (12 mA) | Indicatore LED + R in serie |
| 24V (Industriale) | 4.7 kΩ | 5,100 µA (5.1 mA) | Ingresso PLC (Tipo 1/2/3) |
| 120V CA (Rete) | 100 kΩ | 1,200 µA (1.2 mA) | Lampada al neon / ingresso optocoppia CA |
| 230V CA (Rete) | 220 kΩ | 1,045 µA (1.0 mA) | Caduta capacità / lampada notturna LED |
Contesti di Progettazione a Livello Microampere
- Corrente di Perdita: standard di sicurezza (IEC 60601, 60950) limitano la corrente di contatto a **< 100 µA (normale), < 500 µA (singolo guasto)**.
- Corrente Quiescente (Iq): regolatori LDO, op-amp, MCU in modalità sleep. Target: **< 1–10 µA** per durata batteria.
- Polarizzazione Fotodiodo / Sensore: corrente di polarizzazione inversa in range nA–µA. Amplificatore Transimpedenza (TIA) converte in tensione.
- Elettrochimico / Biomedicale: elettrodi pH, glucosio, ECG → segnali nA–µA. Richiede amplificatori a bassissima corrente di polarizzazione (fA–pA).
Punto Chiave
La resistenza imposta il *rapporto* tra Tensione e Corrente. Conoscendone due si determina la terza. **Mai citare "X ohm = Y microampere" senza indicare la tensione.**