Le leggi di Ohm riguardano il comportamento dei resistori all’interno di un circuito elettrico attraversato da corrente. La prima legge di Ohm afferma che la resistenza elettrica è proporzionale alla differenza di potenziale ai capi del conduttore e inversamente proporzionale all’intensità di corrente che lo attraversa.
Invece, la seconda legge di Ohm collega la resistenza elettrica di un conduttore alla sua resistività. Nella lezione precedente, abbiamo introdotto e spiegato i concetti di resistori, resistenza elettrica e resistività, anticipando anche le due leggi di Ohm. Se non l’avete ancora fatto, vi consigliamo di leggere la lezione precedente prima di continuare.
Legge di Ohm
L’elettricità è presente ovunque nella nostra vita quotidiana, e ci sono alcune semplici leggi che governano il funzionamento dei circuiti elettrici. La legge di Ohm è una di queste leggi, ed è la base per comprendere il passaggio della corrente elettrica attraverso i materiali conduttori. Questa legge prende il nome dal fisico e matematico tedesco Georg Simon Alfred Ohm (1789-1854).
La prima legge di Ohm
La prima legge di Ohm afferma che la corrente che passa attraverso un conduttore è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata tra le sue estremità, a condizione che la temperatura e le altre condizioni rimangano costanti. In altre parole, la corrente aumenta quando aumenta la tensione, e diminuisce quando diminuisce la tensione. Questa legge può essere espressa nella seguente formula:
I = V/R
dove:
- I è l’intensità della corrente, espressa in Ampere (A)
- V è la differenza di potenziale, espressa in Volt (V)
- R è la resistenza del conduttore, espressa in Ohm (Ω)
La seconda legge di Ohm
La seconda legge di Ohm afferma che la resistenza di un conduttore è inversamente proporzionale alla sezione trasversale del conduttore stesso. In altre parole, la resistenza diminuisce quando aumenta la sezione trasversale, e viceversa. Questa legge può essere espressa nella seguente formula:
R = ρ * (L/A)
dove:
- R è la resistenza del conduttore, espressa in Ohm (Ω)
- ρ è la resistività del materiale del conduttore, espressa in Ohm * metri (Ω * m)
- L è la lunghezza del conduttore, espressa in metri (m)
- A è l’area della sezione trasversale del conduttore, espressa in metri quadrati (m2)
In sintesi, la legge di Ohm è una legge fondamentale per la comprensione dei circuiti elettrici e della corrente elettrica. È importante sottolineare che la resistività del materiale è una caratteristica intrinseca del materiale stesso, e dipende dalla sua composizione e dalla sua temperatura.
Fonte: Wikipedia – Legge di Ohm
Le leggi di Ohm [lezione di fisica] – YouTube
Prima legge di Ohm
La prima legge di Ohm è una legge fondamentale dell’elettricità che stabilisce una relazione matematica tra la differenza di potenziale (o tensione) ai capi di un conduttore, l’intensità della corrente che lo attraversa e la sua resistenza elettrica. Questa legge prende il nome dal fisico e matematico tedesco Georg Simon Alfred Ohm (1789-1854).
Le tre grandezze della prima legge di Ohm
La prima legge di Ohm coinvolge tre grandezze fondamentali:
- l’intensità di corrente i
- la differenza di potenziale (o tensione) Δ V ai capi del conduttore
- la resistenza elettrica R del conduttore
La formula della prima legge di Ohm
La prima legge di Ohm può essere espressa attraverso la formula:
Δ V = Ri
Questa formula stabilisce che la differenza di potenziale ai capi di un resistore è uguale al prodotto della resistenza per l’intensità della corrente che lo attraversa.
Inoltre, dalla formula e dalle sue inverse si desume che:
- 1 ohm equivale al rapporto tra 1 volt e 1 ampère: 1 Ω = (1 V)/(1 A)
- la differenza di potenziale Δ V è direttamente proporzionale sia alla corrente i, sia alla resistenza R
- la resistenza R e la corrente i sono inversamente proporzionali tra di loro
Unità di misura della resistenza elettrica
La resistenza elettrica è l’unità di misura della resistenza ed è indicata con il simbolo Ω. La prima legge di Ohm è la legge da cui discende la definizione dell’ohm, che equivale alla resistenza elettrica di un conduttore in cui, con una differenza di potenziale di 1 volt ai suoi estremi, circola una corrente di 1 ampere.
La prima legge di Ohm: la relazione tra Δ V, i e R
La prima legge di Ohm è una legge empirica che descrive la relazione matematica tra tre grandezze fondamentali di un resistore: la differenza di potenziale (o tensione) ai suoi estremi, l’intensità della corrente che lo attraversa e la sua resistenza elettrica.
La relazione lineare tra Δ V e i
Se si misura la differenza di potenziale Δ V per diversi valori di corrente i che attraversano lo stesso conduttore, si scopre che Δ V e i sono legati da una relazione lineare. In particolare, la retta che descrive questa relazione passa per l’origine del grafico Δ V vs i, il che implica che a una corrente nulla corrisponde una differenza di potenziale nulla. La resistenza R del conduttore è il coefficiente angolare della retta, ovvero la pendenza rispetto all’asse orizzontale.
Conduttori ohmici
Nemmeno tutti i conduttori rispettano la prima legge di Ohm: quelli che la soddisfano sono detti conduttori ohmici. Per alcuni conduttori, infatti, la dipendenza tra la differenza di potenziale e l’intensità di corrente non è lineare (ad esempio le luci LED). Tuttavia, normalmente i conduttori utilizzati nei normali circuiti soddisfano la prima legge di Ohm, a meno che sia diversamente specificato.
Esempio di calcolo della resistenza di un conduttore
Supponiamo di avere un conduttore con una differenza di potenziale di 15 V ai suoi estremi e un’intensità di corrente di 3 A che lo attraversa. Possiamo calcolare la sua resistenza R utilizzando la formula inversa della prima legge di Ohm:
R = (Δ V)/(i) = (15 V)/(3 A) = 5 Ω
Fonte: Wikipedia – Prima legge di Ohm
Legge di Ohm
La legge di Ohm è alla base dei fenomeni relativi al passaggio di corrente elettrica e permette di capirne il funzionamento e di calcolare i valori delle grandezze che li caratterizzano. La legge di Ohm deve il suo nome a Georg Simon Alfred Ohm, fisico e matematico tedesco del XIX secolo.
Prima legge di Ohm
La prima legge di Ohm stabilisce che la differenza di potenziale ai capi di un resistore è uguale al prodotto della resistenza per l’intensità della corrente che lo attraversa. La formula della prima legge di Ohm è ΔV = Ri, da cui derivano le formule inverse R = ΔV/i e i = ΔV/R. La resistenza elettrica dipende dal conduttore, dalla sua forma, dalle sue dimensioni e dalla temperatura. La resistenza è misurata in ohm (Ω) e l’unità di misura corrisponde al rapporto tra volt e ampere.
Seconda legge di Ohm
La seconda legge di Ohm stabilisce che la resistenza di un conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale all’area della sezione trasversale, e dipende dal materiale di cui è costituito il conduttore. La formula della seconda legge di Ohm è R = ρ(l/S), dove ρ è la resistività elettrica del materiale del conduttore, l è la sua lunghezza e S è l’area della sezione trasversale. Le formule inverse sono ρ = RS/l, l = RS/ρ e S = ρl/R. L’unità di misura della resistività è ohm per metro (Ωm) e dipende dal materiale e dalla temperatura del conduttore.
Conduttori ohmici
Non tutti i conduttori rispettano la prima legge di Ohm, e quelli che la soddisfano vengono detti conduttori ohmici. I conduttori ohmici sono quelli che presentano una dipendenza lineare tra la differenza di potenziale e l’intensità di corrente. Normalmente, quando si ha a che fare con dei normali circuiti, i conduttori considerati soddisfano sempre la prima legge di Ohm: per questo motivo nelle lezioni dedicate all’Elettrodinamica si suppone sempre implicitamente di lavorare con conduttori ohmici, a meno che sia diversamente specificato.
Esempio sulla prima legge di Ohm
Supponiamo che ai capi di un conduttore ci sia una differenza di potenziale di 15 V e l’intensità di corrente che lo attraversa sia pari a 3 A. La resistenza del conduttore si può calcolare utilizzando la formula inversa della prima legge di Ohm, che è R = ΔV/i. Sostituendo i valori, si ottiene R = 15 V / 3 A = 5 Ω.
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