Nel vasto mondo dell’elettronica e del materiale elettrico, la comprensione di come le resistenze in serie e in parallelo operano all’interno di un circuito rappresenta una delle basi fondamentali per chiunque si approcci a questo settore.
Le resistenze, componenti passive per eccellenza, giocano un ruolo cruciale nel modulare e controllare il flusso di corrente elettrica, permettendo così il funzionamento corretto e sicuro dei dispositivi elettronici che permeano la nostra quotidianità. La presente guida mira a fornire una panoramica completa sull’argomento, così da fornire tutte le informazioni necessarie.
Resistenze elettriche: una breve panoramica
Prima di immergerci nelle specificità delle resistenze in serie e in parallelo, è essenziale comprendere che cosa effettivamente sia una resistenza elettrica e come operi all’interno di un circuito.
La resistenza elettrica, indicata con il simbolo R, è una misura dell’opposizione che un materiale offre al passaggio della corrente elettrica. Quando una corrente attraversa una resistenza, parte dell’energia elettrica viene convertita in calore a causa dell’effetto Joule, un principio fondamentale che sta alla base del funzionamento di molti dispositivi elettronici.
È qui che entra in gioco la legge di Ohm, un pilastro della teoria elettrica. Stabilisce una relazione diretta e proporzionale tra la differenza di potenziale applicata ai capi di una resistenza (V), la corrente che la attraversa (I) e il valore della resistenza stessa: V = R⋅I.
Comprendere la resistenza elettrica e come essa interagisce con la corrente e la tensione in un circuito, dunque, è cruciale per garantire il corretto funzionamento e la sicurezza dei dispositivi.
Cosa sono le resistenze in serie
Le resistenze in serie costituiscono uno dei modi attraverso cui i componenti possono essere collegati in un circuito. Fanno riferimento, in particolare, ad una configurazione in cui il termine “uscita” di una resistenza è direttamente collegato all'”entrata” della successiva, formando una catena unica attraverso cui scorre la corrente.
Una delle caratteristiche di un collegamento in serie è che la corrente (I) che scorre attraverso ciascuna resistenza del circuito è la stessa. Questo è dovuto al fatto che, essendo collegate in sequenza, non esistono percorsi alternativi per il flusso.
Le resistenze in serie trovano applicazione in numerosi contesti, dalla divisione della tensione alla limitazione della corrente, svolgendo un ruolo essenziale nel design dei circuiti elettrici.
Come riconoscere invece le resistenze in parallelo
Altrettanto fondamentali nei circuiti elettrici sono le resistenze in parallelo. In questa tipologia di connessione, i capi delle resistenze coinvolte sono collegati insieme da entrambi i lati, formando un insieme di percorsi alternativi per il flusso della corrente.
Il risultato? La tensione (V) applicata ai capi di ciascuna resistenza è uguale. Inoltre, dato che tutti i punti di connessione sono elettricamente comuni da entrambi i lati, la differenza di potenziale attraverso ogni resistenza è la stessa.
Le resistenze in parallelo sono spesso utilizzate quando è necessario ridurre la resistenza complessiva di un circuito o distribuire la corrente tra diversi componenti, offrendo la massima flessibilità e versatilità.
Confronto tra resistenza in serie e in parallelo
Dopo aver esaminato in dettaglio le differenze tra resistenze in serie e parallelo, è utile tracciare un confronto diretto tra le modalità di collegamento, evidenziando le differenze e le circostanze in cui una potrebbe essere preferita all’altra.
Per ciò che riguarda le differenze, innanzitutto, in un circuito in serie la corrente è la stessa in tutti i componenti, ma la tensione si divide tra le resistenze in base al loro valore. Invece, in un circuito parallelo, la tensione ai capi di ogni resistenza è la stessa, mentre la corrente si divide in base al valore delle resistenze.
Nel caso di un guasto, dunque, in un circuito in serie viene interrotto completamente il flusso di corrente, comportando spesso un arresto completo del sistema. Nel collegamento in parallelo, al contrario, non si interrompe il percorso della corrente negli altri rami, mantenendo il circuito parzialmente operativo.
Invece, quando ci si trova a dover decidere fra resistenze in serie e in parallelo, tutto dipende dagli obiettivi del circuito che si sta progettando. Se lo scopo è dividere la tensione o limitare la corrente, il collegamento in serie è la scelta appropriata.
Tale metodo, infatti, è spesso utilizzato nelle soluzioni di illuminazione a LED o nei sensori crepuscolari e di movimento, dove è necessario distribuire la tensione tra più diodi. La nostra guida Come funzionano i LED e come sono fatti offre tutte le informazioni necessarie.
Quando è necessario mantenere una tensione costante ai capi di vari componenti o quando si desidera che un eventuale guasto non interrompa l’intero sistema, invece, i collegamenti in parallelo sono preferibili. Questo approccio è comune negli impianti domestici, dove ogni presa di corrente fornisce la stessa tensione, indipendentemente dagli altri carichi nel sistema.
Attenzione ai sistemi di alimentazione
Infine, per comprendere come operano le resistenze sui circuiti elettrici, occorre considerare anche il tipo di alimentazione utilizzata. Una domanda comune è: qual è la differenza tra monofase e trifase?
In breve, un sistema monofase utilizza una singola fase di alimentazione, adattandosi ad applicazioni domestiche e dispositivi di minor potenza. Al contrario, un sistema trifase, che utilizza tre correnti alternate sfasate di 120° l’una dall’altra, è in grado di fornire una potenza più costante e bilanciata.
La scelta tra le due tipologie influisce, in conclusione, sulla progettazione dei circuiti e sulla selezione delle resistenze, in base alle specifiche esigenze di potenza e funzionamento del dispositivo.
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FAQ su resistenze in serie e in parallelo
Come calcolare la resistenza in parallelo?
Si sommano gli inversi delle singole resistenze e si prende l’inverso del risultato: 1Req = 1R1 + 1R2+ … = 1Rn.
Come sommare le resistenze in un circuito?
Le resistenze si sommano direttamente in serie. In parallelo invece, si usa la formula dell’inverso sommato.
Come si sommano le resistenze in serie?
Nelle resistenze in serie si sommano direttamente i valori delle resistenze: Rtotale = R1 + R2 + … = Rn.