Nel circuito in figura sono poste cinque resistenze che valgono rispettivamente :
$R_1 = 1200 Ω$ , $R_2 = 1800 Ω$ ,
$R_3 = 1400 Ω$ , $R_4 = 1600 Ω$ , $R_5 = 3000 Ω$ .
Sapendo che l’intensità di corrente che attraversa il circuito è di $0,12A$ , quanto vale la differenza di potenziale che attraversa la seconda resistenza?
Svolgimento
Per prima cosa, cerchiamo di semplificare il circuito; cominciamo dalle resistenze 1 e 2, 3 e 4, che sono fra loro in serie:
$ R_(1,2) = R_1 + R_2 = 1200 Ω + 1800 Ω = 3000 Ω $
$ R_(3,4) = R_3 + R_4 = 1400 Ω + 1600 Ω = 3000 Ω $
Semplifichiamo poi le resistenze $R_(1,2)$ e $R_(3,4)$ che sono in parallelo:
$ frac(1)(R_(1,2,3,4)) = frac(1)(R_(1,2)) + frac(1)(R_(3,4)) = $
$ frac(1)(3000 Ω) + frac(1)(3000 Ω) = frac(1)(1500 Ω) $
$ R_(1,2,3,4) = 1500 Ω $
La resistenza equivalente sarà quindi:
$ R_(eq) = R_(1,2,3,4) + R_5 = 1500 Ω + 3000 Ω = 4500 Ω $
Conoscendo la resistenza equivalente, possiamo calcolare la differenza di potenziale del circuito applicando la prima legge di Ohm:
$ ∆V = i * R_(eq) = 0,12 A * 4500 Ω = 540 V $
Dato che le resistenze $R_(1,2)$ e $R_(3,4)$ sono uguali, e poiché esse sono in parallelo, possiamo affermare che attraverso di loro scorre la stessa corrente, quindi:
$ R_(1,2) = R_(3,4) to i_(1,2) = i_(3,4) $
Determiniamo quindi l’intensità di questa corrente sapendo che essa è uguale alla metà della corrente che attraversa il circuito:
$ i_(1,2) = i_(3,4) = i/2 = frac(0,12 A)(2) = 0,06 A $
Possiamo quindi determinare la differenza di potenziale che si trova ai capi della seconda resistenza :
$ ∆V_2 = R_2 * i_(1,2) = 1800 Ω * 0,06 A = 108 V $