La legge di Ohm

Cos’è la legge di Ohm – Tensione, Corrente, Resistenza e Potenza

In questo articolo ti parlerò della legge di Ohm.

Capiremo l’importanza di questa legge e delle sue semplici equazioni matematiche.

• Come calcolare una tensione
• Calcolare una corrente
• Calcolare una resistenza
• Come calcolare la potenza
• I nostri consigli da Amazon

La legge di Ohm definisce le relazioni tra tensione, corrente e resistenza in un circuito elettrico, elettronico o in una parte di essi.

Vedremo qual è la relazione che c’è tra di loro.

Come al variare di uno di essi sia direttamente o inversamente proporzionato il variare degli altri due.

V, I ed R sono i simboli convenzionalmente e comunemente usati per rappresentare questi tre parametri nelle equazioni elettroniche.

V per le tensioni espresse in Volt, I per le correnti espresse in Ampere ed R per le resistenze espresse in Ω (Ohm). 

Come calcolare una tensione

Iniziamo dalla tensione.

La tensione V è uguale al prodotto della corrente I per la resistenza R e cioè:

Il valore della tensione V è direttamente proporzionato al variare sia della corrente I che della resistenza R.

Facciamo un piccolo esempio:

supponiamo di conoscere la corrente e la resistenza.

Con una corrente di 3A ed una resistenza di 22Ω, la tensione avrà un valore di:

V = I*R = 3A*22Ω = 66V

Tutto è molto semplice.

La misura della corrente viene espressa anche in milliampere (mA).

Un milliampere equivale ad un millesimo di ampere, cioè:

1 mA = 0,001 A

1 A = 1000 mA

Potrai trovare anche valori di corrente espressi in microampere (µA).

Un microampere è un milionesimo di ampere o anche un millesimo di un milliampere, cioè:

1 µA = 0,001 mA = 0,000001 A

1000 µA = 1 mA = 0,001 A

1 A = 1000 mA = 1.000.000 µA

Per le resistenze potrai trovare valori anche in kilo-ohm (kΩ).

Un kilo-ohm è uguale a 1000Ω.

Un valore della resistenza ancora maggiore è il megaohm (MΩ), che equivale ad un milione di ohm ovvero a 1000 KΩ, cioè:

1 Ω = 0,001 ΚΩ = 0,000001 ΜΩ

1.000 Ω= 1 kΩ = 0,001 MΩ

1.000.000 Ω = 1000 ΚΩ = 1 ΜΩ

Questi parametri sono ormai uno standard.

Per semplificare le conversioni:

– Ogni volta che trovi scritto “Milli”, ricordati che devi dividere per 1.000.

– Ogni volta che trovi “Micro” devi dividere per 1.000.000.

– Ed ogni volta che trovi “Kilo”, devi moltiplicare per 1.000.

– Per “Mega” significa che devi moltiplicare per 1.000.000.

Torniamo ora alla legge di Ohm e facciamo un altro esempio.

Supponiamo che la corrente attraverso un circuito sia di 4.5mA e che la resistenza totale del circuito sia di 7.2 KΩ.

Per comodità di calcolo convertiamo i valori in Ampere e in Ohm.

4.5 mA = 4.5/1000 = 0,0045 A

7.2 KΩ = 7.2x 1000 = 7200 Ω

Ora applichiamo la legge di Ohm per calcolare la tensione:

V = I*R = 0.0045 A * 7200 Ω = 32.4 V

Poiché stiamo dividendo la corrente per 1000 e moltiplicando la resistenza per 1000 possiamo semplificare ed eliminare questi passaggi di conversione e lavorare direttamente in milliampere e in kilo-ohm, ovvero:

V = 4.5 A x 7.2 KΩ = 32.4 V

Come vedi otteniamo lo stesso risultato.

In ogni caso, per semplicità di calcolo, è meglio convertire tutti i valori nelle loro unità, in ampere ed in ohm.

Come calcolare una corrente

Ora passiamo alla corrente.

Supponiamo di conoscere la tensione e la resistenza e di voler determinare il valore della corrente.

Molto semplice, la formula della legge di Ohm per calcolare la corrente sarà:

V = I*R

V/R = I*R/R

V/R = I

La corrente (I) è direttamente proporzionata al variare della tensione ed inversamente proporzionato al variare della resistenza.

Facciamo un esempio, supponiamo che la tensione sia di 25V e la resistenza di 68 KΩ (68.000 Ω).

In questo caso la corrente sarà:

I= V/R = 25V/68.000Ω = 0.0003676A

Come calcolare una resistenza

Adesso parliamo della resistenza.

Analogamente possiamo scrivere la legge di Ohm in modo da poter calcolare il valore di una resistenza conoscendo il valore della tensione e della corrente:

V = I*R

V/I = IR/I

V/I = R

La resistenza R è direttamente proporzionato al variare della tensione V ed è inversamente proporzionato al variare della corrente I.

Supponiamo, per esempio, che la tensione sia di 12 V e la corrente sia di 42 mA (0,042 A).

Ciò significa che la resistenza del circuito sarà uguale a:

R = V/I = 12V / 0.042A = 285,71Ω

Riassumendo, per calcolare una tensione, una corrente o una resistenza devi tenere sempre presente queste tre semplici equazioni:

Le equazioni della legge di Ohm sono quelle più diffuse e utilizzate nei circuiti in c.c. (corrente continua).

Nei circuiti in c.a. (corrente alternata) le cose diventano un po’ più complesse, perché la resistenza varia con la frequenza applicata.

Come calcolare la potenza

Esiste un altro parametro da considerare.

Il quarto principale parametro nei circuiti elettrici, assieme alla tensione, alla corrente ed alla resistenza è la potenza.

Il suo simbolo convenzionalmente è la P.

Questo parametro ci indica quanto “consuma”, in termini di energia elettrica, un qualsiasi apparecchio elettrico o elettronico.

L’unità standard della potenza è il Watt.

La potenza è uguale al prodotto della tensione V per la corrente I e la sua equazione è la seguente:

Ad esempio, se abbiamo una tensione di un 1 Volt e la corrente di 1 Ampere la potenza consumata sarà di 1 Watt, ovvero:

P= V*l = 1V*1A = 1 W

Facciamo un altro esempio:

supponiamo di avere una corrente di 250 mA (0.25 A) che attraversa un circuito a 30 V.

La potenza assorbita sarà:

P = V*I = 30V x 0,25A = 7.5W

È possibile combinare la legge di Ohm con l’equazione della potenza.

Per esempio: supponiamo di conoscere la corrente e la resistenza e di voler ricavare la potenza, senza però conoscere la tensione.

A questo punto ti starai chiedendo: ma se conosco la corrente e la resistenza allora posso calcolare la tensione.

Bene.

Attraverso la legge di Ohm ricaviamo la tensione dalla corrente e dalla resistenza:

V = I*R

Possiamo sostituire la formula per il valore di V dall’equazione della potenza:

P = V*I = (I*R)*I = I²*R

La potenza sarà il valore della corrente al quadrato moltiplicato per la resistenza.

Facciamo un altro esempio:

supponiamo che un circuito assorba 12 mA (0,012 A) attraverso una resistenza di 5.5 KΩ (5500 Ω).

Quale sarà la potenza assorbita?

Ecco l’equazione:

P= I²*R = (0,012)² *5500 = 0,792W

Possiamo anche ricavare prima la tensione:

V = I*R = 0.012A * 5500 Ω = 66 V

e poi applicare l’equazione della potenza:

P = V*I = 66V*0,012A = 0.792 W

Se si vuole ricavare la potenza, senza tener conto della corrente, procediamo in quest’altro modo:

I = V/R

P = V*I = V *V/R = V²/R

Se, per esempio, la tensione è di 15 V e la resistenza del circuito è di 120 kΩ (120.000 Ω), la potenza consumata avrà un valore di:

P=V²/R = 15²/120000 = 1.875 mW

Un mW (milliwatt) è uguale ad un millesimo di watt.

L’equazione per ricavare la potenza può anche essere usata all’inverso.

Prendiamo per esempio un comune elettrodomestico alimentato dalla normale tensione di rete a 220 Volt c.a.

L’elettrodomestico porta di solito l’indicazione della potenza consumata, ma non ci indica la corrente assorbita.

La potenza indicata è quella massima ed in condizioni normali di funzionamento.

Vediamo come fare per calcolarla:

P = V*I

P/V = V*I / V

P/V = I

Se l’elettrodomestico consuma 35 Watt la corrente assorbita sarà:

I = P/V = 35W / 220V = 0.159 A

Come hai visto, le equazioni della legge di Ohm, e anche quelle utilizzate per la Potenza, sono molto semplici.

Questa legge e queste equazioni sono fondamentali e sono alla base di ogni circuito elettronico o elettrico.

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