Circuito elettrico

Circuito elettrico: analogia

Queste quantità possono essere difficili da capire all'inizio, perché non sono intuitive. Per analogia, consideriamo una pizzeria e alcuni fattorini addetti alle consegne:

Circuito elettrico: diagrammi

Quando si disegnano i diagrammi per rappresentare i circuiti, è fondamentale che ci sia una standardizzazione per evitare confusione quando persone diverse interpretano i diagrammi. Non tutti hanno l'abilità artistica di disegnare una lampadina accurata e la forma e lo stile delle lampadine possono differire significativamente tra gli sperimentatori. Lo stesso si può dire per gli innumerevoli altri apparecchi che possono essere inseriti in un circuito. Per questo motivo esiste una standardizzazione dei simboli! Ciò significa che tutti i componenti comuni hanno un simbolo unico (e facile da disegnare) e che i fili sono sempre disegnati come linee rette, con le giunzioni disegnate a 90 gradi. In figura 1 sono rappresentati alcuni dei simboli più comuni nei circuiti elettrici.

Fig. 1 - Esempio di simboli usati nei diagrammi dei circuiti elettrici.

Vediamone subito un esempio! Figura 2 rappresenta un semplicissimo circuito in cui una batteria è collegata ad una lampadina.

Fig. 2 - Esempio di circuito elettrico.

Circuito elettrico in serie e parallelo

Negli studi di circuiti, incontrerete sicuramente due tipi principali di circuiti: quelli in parallelo e quelli in serie. Quasi tutti i problemi di circuiti complessi possono essere ridotti alla trattazione di circuiti in serie e in parallelo. In figura 3 si possono vedere due esempi. I circuiti in parallelo "distribuiscono" la corrente tra i diversi componenti, mentre nei circuiti in serie, la corrente deve attraversare tutti i componenti.

Fig. 3 - Esempio di circuiti in parallelo (a sinistra) e in serie (a destra).

Nei circuiti in parallelo, i diversi percorsi che la corrente può seguire sono chiamati "rami", mentre i punti in cui diversi rami si incontrano sono chiamati "nodi". Questi concetti verranno richiamati e diventeranno molto importanti nell'articolo sulle leggi di Kirchhoff.

Per visualizzare meglio questo aspetto, possiamo immaginare di dover consegnare la pizza a due case, utilizzando l'analogia della consegna della pizza di prima. In un circuito in serie, i fattorini devono visitare entrambe le case del circuito e dividere la pizza che trasportano tra ogni fermata. Ciò significa che ogni casa riceve meno pizza da ciascun conducente (una frazione della tensione di partenza), ma poiché tutti i fattorini seguono lo stesso percorso, la frequenza di arrivo a ogni casa è maggiore (pari alla corrente di partenza).

In un circuito in parallelo, metà dei fattorini vanno in una casa e metà nell'altra. Ciò significa che i fattorini possono erogare tutta la pizza che trasportano quando arrivano alla casa (pari alla tensione della sorgente), ma la velocità di arrivo dei fattorini è inferiore a quella del circuito parallelo.