Matematicamente
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| Caduta di tensione in un circuito in serie | di Carlo Elce |
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Ah, Natale. Il dolce profumo di pino, il delizioso sapore dei dolci appena usciti dal forno ed una successione di lampadine che fino all'anno scorso funzionavano perfettamente, ed ora.... ! Adesso ci vorranno almeno tre ore per scoprire quale bulbo si è bruciato nella sfilza di centinaia di lampadine per poter riparare il circuito. Questa eccitante tradizione dipende anche da un circuito progettato in serie. Si le lampadine dell'albero di Natale fanno parte di un circuito. Il circuito consiste nella differenza di potenziale fornita dalla tua presa elettrica, da un conduttore di rame che trasmette la corrente a tutte le lampadine (che sono resistori), e riporta la corrente dopo un ciclo completo alla scatola di connessione, in questo modo:  dove tutte le linee spezzate indicano i resistori, le linee dritte rappresentano i cavetti del conduttore e le due lineette parallele indicano una sorgente di energia elettrica. Come si può vedere da questo disegno, la corrente ha solo la possibiltà di passare da una lampadina all'altra: questo si chiama circuito in serie. e se una delle lampadine si brucia, la corrente non può completare il ciclo, ed il circuito è interrotto. Perciò nessuna delle lampadine funziona. Una bella caratteristica dei resistori in serie è che la resistenza totale del circuito è data dalla somma di ogni singola resistenza:  La legge di Ohm nel caso di un circuito in serie diventa:   Quando una corrente fluisce attraverso un resistore, ha una caduta di tensione proporzionale a V = IR. In una serie di resistori, la corrente continuerà a cadere fino a quando non raggiungerà l'ultimo, e a quel punto raggiungerà uno stato stazionario. Cioè da quel punto in poi la corrente rimarrà stazionaria. Questo fenomeno ci permette di progettare un partitore di tensione, che è un esempio importante di resistori in serie che non ti farà impazzire. Supponi di avere una lampadina che, quando è accesa, ha una resistenza di  ed è progettata per funzionare con una corrente di  Ma tutto quello che hai a disposizione è una batteria da 12-V :  Riordinando la legge di Ohm ci si accorge che la corrente prodotta da questa batteria è troppo grande:   Perciò, quello che devi fare è aggiungere un altro resistore in serie con la lampadina. Questo non significa che devi aggiungere un'altra lampadina. Molte cose possono essere considerate resistori. Ma che valore deve avere questo secondo resistore? Bhé, sappiamo che:  Riordinando per risolvere rispetto a R 2 si ottiene  
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