CIRUITI ELETTRICI SERIE-PARALLELO

… studiare, studiare ed ancora studiare, è il solo modo di capire quanto possa essere grande sia la propria ignoranza!

CIRCUITI SERIE-PARALLELO In molti circuiti , alcuni componenti sono collegati in serie per avere la stessa corrente , mentre altri sono in parallelo per avere la stessa tensione . Quando si analizzano dei circuiti serie-parallelo e vogliamo fare calcoli su di essi, è sufficiente applicare ciò che abbiamo detto nelle precedenti pagine. Nel circuito mostrato sotto, potremmo elaborare tutte le tensioni su tutte le resistenze e la corrente attraverso ciascuna resistenza e quindi di resistenza totale . Per ora precediamo lentamente verso la semplificazione di questo circuito, riducendolo ad una unica resistenza alimentata da una sorgente di 100 V . Tenete a mente che qualsiasi circuito ( resistivo ) può essere ridotto a una sola resistenza. Questo è particolarmente utile quando prenderemo in esame linee di trasmissione e antenne .

Per ora diamo un andare a semplificare il circuito della figura a lato. Ci sono molti modi per affrontare questo problema . Il metodo che preferisco è quello di iniziare da destra e lavorare in modo da procedere verso la sorgente, via via semplificando il circuito. Sul lato destro vediamo le resistenze R3 e R4 in parallelo e ciascuna di esse del valore di 12Ω . Mi auguro che vi ricordiate del metodo di calcolo delle resistenze in parallelo quando hanno lo stesso valore. Dividere il valore delle resistenze per il numero dei rami : 12Ω / 2 = 6Ω .

Ed ecco effettuata la sostituzione di R6 ed R7 nell'equivalente R8 di 10Ω ed a lato il circuito ridisegnato. Non è ancora finita, adesso possiamo prendere in considerazione il parallelo di R5 ed R8, che entrambi hanno il valore di 10Ω. Allora avremo una resistenza equivalente R9 del valore di 5Ω.

Come primo passo, sostituiamo la coppia di resistenze R3 ed R4 in parallelo con una singola resistenza R7 come mostrato nella figura alla tua sinistra, avente il valore prima calcolato. Ottima regola da seguire è quella di ridisegnare sempre il circuito ... Il prossimo passo logico sarebbe quello di combinare la resistenza serie di R6 e R7 in una unica resistenza R8, calcolata come segue: 4Ω + 6Ω = 10Ω .

Si può notare come man mano, il circuito si semplifica e si riduce in modo tale da intuire il risultato finale. Adesso abbiamo un generatore di tensione con tre resistenze in serie ed è facile trovarne la resistenza equivalente, sommandone i valori: 15Ω + 30Ω + 5Ω = 50Ω Ed adesso qui sotto, vediamo il circuito semplificato fino ai minimi termini, oltre i quali non si può andare....

Quindi la resistenza totale del circuito abbiamo iniziato equivale ad una singola resistenza di 50Ω . Ora potremmo scoprire quanta corrente fluisce nel circuito ed utilizzando la legge di Ohm : I = E / R = 100/50 = 2 Ampere . Questo è tutto ! Troverete che la maggior parte dei circuiti , anche molto complessi possono essere gestiti allo stesso modo, cioè semplificando serie e rami paralleli fino a ridurre il circuito ad una singola resistenza . Non mi stancherò mai abbastanza per sottolineare la necessità di ridisegnare il circuito ad ogni passaggio. Per questo circuito , i calcoli erano facili anche se eseguiti solo aritmeticamente, ma non è sempre così. Facendo riferimento al circuito iniziale, qual è la tensione ai capi R4 ? Sappiamo che la resistenza totale del circuito è 50Ω e da questo abbiamo calcolato che la corrente che fluisce nella rete è stato 2 A. Quindi se torniamo al circuito iniziale , R1 ( 15Ω ) e R2 ( 30Ω ) hanno una corrente di 2 A che fluisce attraverso di loro in quanto sono in serie all'alimentazione . La tensione ai capi di R1 sarà:V = IR1 = 2 x 15 = 30 V. Analogamente , la tensione ai capi R2 sarà: V = IR2 = 2 x 30 = 60 V. Ora, se troviamo 30V ai capi di R1 e 60V attraverso R2, avremo che ai capi di R5 avremo una tensione 100V - 30V - 60V = 10V. R5 è in parallelo con R6 che è in serie alla coppia parallela di R3 e R4 . Semplifichiamo, considerando il parallelo di R3 e R4 un'unica resistenza di 6Ω . Quindi abbiamo 10 volt ai capi di R6 (4Ω) in serie a R3-R4 (6Ω). La corrente che fluisce nel circuito, composto da R6 in serie al parallelo R3-R4 (6Ω),sarà : 10V / (R6 + R3-R4) e quindi 10V / 10Ω = 1 A. Quindo la tensione ai capi del parallelo R3-R4 risulterà essere 10V - ( 1A x R6) ovvero 10-4 pari a 6V. Questa è la tensione ai capi di R4.

COMPARAZIONE TRA CIRCUITI SERIE E CIRCUITI PARALLELO