Circuiti con resistori in serie e parallelo
Imparare l'elettronica attraverso la sperimentazione e la simulazione al computer.
a cura del prof. Mauro Arcangeli
Learn electronics through experimentation and computer simulation.
Reti elettriche in regime continuo:
Circuiti con resistori in serie e parallelo
Caratteristiche generali di un circuito con resistori in serie:
Generatore di tensione: è il componente del circuito che fornisce la tensione elettrica necessaria per far fluire la corrente attraverso il circuito. Può essere una batteria, un generatore o una fonte di alimentazione.
Resistori in serie: sono tre resistori R1, R2, R3, collegati uno dopo l'altro in modo che la corrente che attraversa ognuno di essi sia la stessa. La resistenza totale del circuito è la somma delle resistenze individuali. La formula per calcolare la resistenza totale (R_tot) in un circuito con resistori in serie è:
Rtot=R1+R2+R3
Dove R1, R2, e R3 sono le resistenze individuali.
Corrente: la corrente (I) che attraversa il circuito è costante in un circuito in serie. Questo significa che la stessa quantità di corrente fluisce attraverso ogni resistore.
Dove Itot è la corrente totale ed è uguale a IR1, IR2, e IR3 che sono le correnti attraverso i singoli resistori.
La tensione totale (V) fornita dal generatore si suddivide tra i resistori in base alle loro resistenze. La somma delle tensioni attraverso i resistori è uguale alla tensione totale.
Vtot=V1+V2 +V3
Dove Vtot è la tensione totale e V1, V2, e V3 sono le tensioni attraverso i singoli resistori.
Caratteristiche generali di un circuito con resistori in parallelo:
Generatore di tensione: come nel caso del circuito in serie, il generatore di tensione è il componente che fornisce la tensione elettrica al circuito.
Resistori in parallelo: in questo caso, i tre resistori sono collegati in modo che entrambi gli estremi siano connessi al terminale positivo del generatore e gli altri estremi sono connessi al terminale negativo del generatore. In altre parole, i resistori sono collegati in modo che abbiano la stessa tensione ai loro capi. La resistenza totale (R_tot) di resistori in parallelo si calcola con la seguente formula:
Dove R1 ,R2, e R3
sono le resistenze individuali.
Corrente: la corrente totale (I_tot) che fluisce nel circuito è la somma delle correnti che attraversano i singoli resistori.
Itot=IR1+IR2+IR3
La tensione è la stessa attraverso tutti i resistori, ma la corrente può variare a seconda della resistenza di ciascun resistore.
N.B. nella simulazione con MicroCAP dei due circuiti, nel caso dei resistori in parallelo, i riferimenti R1,R2,R3 sono in realtà R4,R5 ,R6, non potendo usare nello stesso foglio di lavoro un riferimento già utilizzato.
Tensione: la tensione (V) fornita dal generatore è la stessa attraverso tutti i resistori collegati in parallelo. Quindi, la tensione attraverso ciascun resistore è uguale alla tensione totale del generatore.
V1=V2=V3=Vtot
Anche in questo caso, la legge di Ohm può essere applicata a ciascun resistore nel circuito in parallelo.
Micro-Cap permette di disegnare uno schema elettrico usando i componenti presenti nella ricca libreria, simularne il funzionamento ed evidenziare i parametri caratteristici del circuito. In questo esempio possiamo notare le differenze tra un collegamento di carichi resistivi in serie e parallelo, la simulazione è del tipo Analysis > Dynamic DC. In blu vengono mostrate le frecce che indicano il verso ed il valore delle correnti, in rosso il valore della potenza generata dai generatori (pg), espressa in Watt (W) o milli Watt (mW), la potenza dissipata dai carichi (pd) ed il valore delle tensioni nei vari punti (nodi) del circuito.
Per le misure nei vari punti si può anche utilizzare un multimetro animato, presente nel menù Component > Animation >Animated meter.
