A differenza della corrente che scorre attorno a un circuito elettrico chiuso sotto forma di carica elettrica, la differenza di potenziale non si muove o scorre viene applicata.
L’unità di differenza di potenziale generata tra due punti è chiamata Volt ed è generalmente definita come la differenza di potenziale caduta attraverso una resistenza fissa di un ohm con una corrente di un ampere che scorre attraverso di essa.
In altre parole, 1 Volt equivale a 1 Ampere per 1 Ohm, o comunemente V = I*R.,
La legge di Ohm afferma che per un circuito lineare la corrente che lo attraversa è proporzionale alla differenza di potenziale attraverso di esso, quindi maggiore è la differenza di potenziale tra due punti, maggiore sarà la corrente che lo attraversa.
Ad esempio, se la tensione su un lato di un resistore da 10Ω misura 8V e sull’altro lato del resistore misura 5V, allora la differenza di potenziale attraverso il resistore sarebbe 3V ( 8 – 5 ) causando una corrente di 0,3 A a fluire.,
Se, tuttavia, la tensione su un lato è stato aumentato da 8 V a dire 40 V, la differenza di potenziale attraverso il resistore sarebbe ora 40 V – 5 V = 35 V causando una corrente di 3.5 A di flusso. La tensione in qualsiasi punto di un circuito è sempre misurata rispetto a un punto comune, generalmente 0V.
Per i circuiti elettrici, il potenziale di terra o di terra è solitamente considerato a zero volt ( 0V ) e tutto è riferito a quel punto comune in un circuito. Questo è simile in teoria alla misurazione dell’altezza., Misuriamo l’altezza delle colline in modo simile dicendo che il livello del mare è a zero piedi e quindi confrontiamo altri punti della collina o della montagna a quel livello.
In modo molto simile possiamo chiamare il punto comune in un circuito zero volt e dargli il nome di terra, zero volt o terra, quindi tutti gli altri punti di tensione nel circuito vengono confrontati o referenziati a quel punto di terra. L’uso di un terreno comune o di un punto di riferimento nei disegni schematici elettrici consente di disegnare il circuito in modo più semplice poiché si comprende che tutte le connessioni a questo punto hanno lo stesso potenziale., Ad esempio:
Differenza di potenziale
Poiché le unità di misura per la differenza di potenziale sono volt, la differenza di potenziale è chiamata principalmente tensione. Le singole tensioni collegate in serie possono essere sommate per darci una somma di “tensione totale” del circuito come visto nei resistori in serie tutorial. Le tensioni tra i componenti che sono collegati in parallelo saranno sempre dello stesso valore visto nel tutorial resistori in parallelo, ad esempio.,
collegate in serie la tensione:
Per collegare in parallelo la tensione:
Differenza di Potenziale Esempio No1
utilizzando la Legge di Ohm, la corrente che fluisce attraverso un resistore può essere calcolato come segue:
Calcolare la corrente che fluisce attraverso un 100Ω resistenza che ha uno dei suoi terminali collegati a 50 volt e l’altro terminale connesso a 30 volt.
Tensione al terminale A è uguale a 50 v e la tensione al terminale B è uguale a 30 V., Pertanto, la tensione sul resistore è un dato, come:
VA = 50v, VB = 30v, pertanto, VA – VB = 50 – 30 = 20v
La tensione sul resistore è 20v, quindi la corrente che scorre attraverso la resistenza è data come:
I = VAB ÷ R = 20V ÷ 100Ω = 200mA
Partitore di Tensione di Rete
sappiamo da precedenti tutorial che collegando insieme resistenze in serie attraverso una differenza di potenziale siamo in grado di produrre un partitore di tensione di circuito che darà i rapporti di tensioni su ogni resistenza rispetto alla tensione di alimentazione attraverso il totale combinazione.,
Questo produce quella che viene generalmente chiamata una rete di divisori di tensione e una che si applica solo ai resistori collegati tra loro in serie, perché come abbiamo visto nel tutorial Resistors in Parallel, i resistori collegati tra loro in parallelo producono quella che viene chiamata una rete di divisori di corrente. Si consideri il circuito di serie di seguito.,
Divisione di tensione
Il circuito mostra il principio di un circuito divisore di tensione in cui la tensione di uscita scende attraverso ogni resistenza all’interno della catena di serie, con resistenze R1, R2, R3 e R4 di riferimento a qualche punto di riferimento
Quindi per qualsiasi numero di resistori collegati tra loro in serie, dividendo la tensione di alimentazione VS per la resistenza totale, RT darà la corrente che scorre attraverso il ramo della serie come: I = VS/RT, (Legge di Ohm)., Quindi le singole cadute di tensione su ciascun resistore possono essere semplicemente calcolate come: V = I * R dove R rappresenta il valore della resistenza.
La tensione in ogni punto, P1, P2, P3 ecc. aumenta in base alla somma delle tensioni in ogni punto fino alla tensione di alimentazione, Vs e possiamo anche calcolare le singole cadute di tensione in qualsiasi punto senza prima calcolare la corrente del circuito utilizzando la seguente formula.,
Formula del divisore di tensione
Dove, V (x) è la tensione da trovare, R(x) è la resistenza che produce la tensione, RT è la resistenza totale della serie e VS è la tensione di alimentazione.
Esempio di differenza di potenziale No2
Nel circuito sopra, quattro resistori di valori, R1 = 10Ω, R2 = 20Ω, R3 = 30Ω e R4 = 40Ω sono collegati attraverso un’alimentazione CC a 100 volt. Utilizzando la formula di cui sopra, calcolato le cadute di tensione nei punti P1, P2, P3 e P4 e anche le singole cadute di tensione attraverso ogni resistenza all’interno della catena di serie.,
1. Le tensioni nei vari punti sono calcolate come:
2. La tensione individuale gocce in ciascun resistore sono calcolati come:
Quindi utilizzando questa equazione si può dire che la caduta di tensione su qualsiasi resistenza in un circuito in serie è proporzionale alla grandezza della resistenza e la tensione totale è sceso in tutte le resistenze deve essere uguale alla sorgente di tensione, come definito da Kirchhoff Tensione di Legge., Quindi, utilizzando l’equazione del divisore di tensione, per qualsiasi numero di resistori in serie, è possibile trovare la caduta di tensione su qualsiasi singolo resistore.
Finora abbiamo visto che la tensione viene applicata a un resistore o circuito e che la corrente scorre attraverso e intorno a un circuito. Ma c’è una terza variabile che possiamo applicare anche a resistori e reti di resistori. La potenza è un prodotto di tensione e corrente e l’unità di misura di base della potenza è il watt.,
Nel prossimo tutorial sui resistori, esamineremo la potenza dissipata (consumata) dalla resistenza sotto forma di calore e che la potenza totale dissipata da un circuito resistivo, sia esso in serie, parallelo o una combinazione dei due, aggiungiamo semplicemente le potenze dissipate da ciascun resistore.