Circuiti elettrici
Un circuito elettrico elementare è costituito da: un generatore di corrente elettrica (per esempio una pila), un utilizzatore (per esempio una lampadina) e dei cavi elettrici. Il circuito può contenere eventualmente anche un interruttore.
Il disegno a destra rappresenta lo schema elettrico di un circuito elementare; è un particolare tipo di disegno tecnico che fornisce indicazioni sull’impianto elettrico. Per la sua realizzazione è necessario seguire una simbologia e delle norme riconosciute in tutti i paesi del mondo.
Circuito elettrico - In serie e in parallelo.
il telecomando che utilizzi per cambiare i programmi televisivi o quello che usi per far funzionare un condizionatore, funziona grazie all’energia fornita dalle pile, esse sono inserite in appositi alloggiamenti tenendo presente la loro polarità.
Esistono, infatti, due modi per collegare tra loro le pile in un circuito elettrico: il primo consiste nel collegare il polo positivo di una pila con il polo negativo dell’altra, lasciando liberi in testa ed in coda, rispettivamente un polo positivo ed uno negativo al quale collegare l’intero circuito elettrico. Questo tipo di collegamento si chiama in serie (pile in serie poiché posizionate in fila una dietro l’altra).
Un secondo modo è quello di collegarle in parallelo, ossia unendo tutti i poli positivi tra di loro e, analogamente, quelli negativi. Questi collegamenti terminano con un polo positivo e uno negativo, che serviranno ad alimentare il circuito elettrico (pile in parallelo poiché posizionate una al fianco dell’altra).
Pertanto
Generatori in serie: si raddoppia la luminosità della lampadina.
Se colleghiamo in serie due pile la tensione prodotta raddoppia. In questo caso il circuito sarà in grado di alimentare una lampadina con potenza maggiore. Pertanto aumentando la tensione elettrica aumenta la luminosità della lampadina
V(t) = V(1) + V(2) I(t) = I(1) = I(2) = cost.
Generatori in parallelo: si raddoppia la durata delle pile.
Due pile collegate in parallelo non aumentano la tensione del circuito che continua ad essere sempre la stessa. La luminosità non varia quello che invece cambia è la durata delle pile che si viene a raddoppiare in quanto i generatori collegati sono due.
V(t) = V(1) = V(2) = cost. I(t) = I(1) + I(2)
Anche gli utilizzatori possono essere collegati in serie o in parallelo. Un esempio è quello della serie di luci dell’albero di natale.
Lampadine in serie sono collegate in fila una dietro l’altra unendo il polo positivo con polo negativo, mentre lampadine in parallelo sono collegate una a fianco all’altra unendo i rispettivi poli positivi e negativi.
Utilizzatori in serie: si raddoppia la resistenza dell’intero circuito.
Se colleghiamo in serie due lampadine la resistenza che incontra la corrente nel compiere il suo passaggio raddoppia. Questi collegamenti raramente vengono utilizzati in quanto hanno un inconveniente: quando si guasta una delle lampadine il circuito si interrompe risultando così aperto in quel punto. Le luci dell’albero di Natale e le luci che venivano utilizzate per le feste padronali sono degli esempi di collegamenti in serie.
R(t) = R(1) + R(2)
In un circuito elementare se aggiungo una seconda lampadina la resistenza globale raddoppia, la tensione resta costante e l’intensità di corrente diminuisce.
Una serie di lampadine per essere alimentate correttamente, hanno bisogno di una tensione pari alla somma della tensione di lavoro di ogni singola lampadina e di una intensità uguale al fabbisogno di una singola lampadina.
Utilizzatori in parallelo: funzionamento indipendenti degli utilizzatori.
In un circuito di lampadine in parallelo la resistenza globale è quella di una sola lampadina. A differenza di quelle in serie se una lampadina si guasta non si interrompe l’intero circuito elettrico. Le lampadine in parallelo per essere alimentate correttamente, hanno bisogno di una tensione uguale al fabbisogno di una singola lampadina e di una intensità pari al prodotto dell'intensità necessaria al funzionamento di una lampadina per il numero delle lampadine collegate.
Questo tipo di collegamento consente il funzionamento indipendente di ogni singolo utilizzatore: viene utilizzato nell’impianto elettrico domestico, dove tutti gli interruttori e tutte le prese funzionano indipendentemente e l’assorbimento di corrente varia in funzione della potenza di ciascun utilizzatore.
