Esercizi svolti Resistori in serie e in parallelo Esercizio n° 1 Due resistori in parallelo, da 20 ciascuno, vengono collegati ad un unico generatore di tensione avente la tensione E = 12 V Calcolare tutte le tensioni e tutte le correnti. Soluzione schema elettrico Ci calcoliamo dapprima la resistenza equivalente totale dei due resistori collegati in parallelo: RT = 1 R1 = 1 1 + 20 1 + = 1 . R2 . . = 10 1 . 20 . Con la legge di Ohm ci calcoliamo la corrente totale del circuito: Vt = Rt x It Ricaviamo la formula inversa: It = Vt Rt = 12 10 = 1,20 A Essendo tutti i componenti collegati parallelo avranno tutti la stessa tensione; quindi: V1 = V2 = E = 12,00 V Non resta ora che calcolare le due correnti dei due resistori: I1 = V1 R1 = 12 20 = 0,60 A I2 = V2 R2 = 12 20 = 0,60 A Esercizio n° 2 Calcolare tutte le tensioni e tutte le correnti del seguente circuito. E = 12 V R1 = 1 R2 = 1.000 R3 = 1.000 schema elettrico dati conosciuti Notiamo che i resistori R2 ed R3 sono collegati in parallelo, in quanto tutti e due hanno i rispettivi terminali l'uno collegato al punto A e l'altro al punto B del circuito Poiché i due resistori R2 ed R3 sono in parallelo ci calcoliamo la loro resistenza equivalente Rp: Rp = 1 R2 = 1 + = 1 R3 . . = 500 1 1 + 1 . 1000 1000 . Sostituendo ai due resistori R1 ed R2 il loro parallelo Rp, il circuito diventa: Circuito equivalente a quello iniziale Ci calcoliamo, ora la resistenza totale; notiamo che R1 ed Rp sono in serie, quindi la loro resistenza equivale alla seguente: Rt = R1 + Rp = 1 + 500 = 501 Il circuito, ora è il seguente: Circuito equivalente a quello iniziale Con la legge di Ohm ci calcoliamo la corrente totale del circuito. Vt = Rt x It Ricaviamo la formula inversa: It Vt = 12 Rt 501 = 0,023952 A La corrente totale circola nella resistenza totale Rt . Riconsideriamo, ora, il circuito equivalente precedente: Circuito equivalente a quello iniziale La corrente sarà uguale in tutti i componenti del circuito e in particolare in R1 e in Rp. Quindi possiamo scrivere: I1 = Ip = It = 0,023952 A A questo punto ci possiamo calcolare le due tensioni esistenti ai capi di R1 e ai capi del parallelo Rp, utilizzando la legge di Ohm. Otteniamo, allora: V1 = R1 x I1= 1 x 0,023952 = 0,023952 V mentre per Vp otteniamo: Vp = Rp x Ip= 500 x 0,023952 = 11,976 V Ma poiché Rp rappresenta il parallelo dei due resistori R2 ed R3, e sapendo che i resistori in parallelo hanno la stessa tensione, possiamo scrivere: V2 =V3 =Vp = 11,976 V Applicando ora la formula inversa della legge di Ohm ci possiamo calcolare le due correnti: I2 = V2 = 11,976 = 0,011976 A R2 Analogamente per I3 otteniamo: I3 = V3 R3 = 11,976 = 0,011976 A Esercizio n° 3 Calcolare tutte le tensioni e tutte le correnti del seguente circuito. Soluzione E=1 R1 = R2 = R3 = R4 = schema elettrico Notiamo che i resistori R3 ed R4 sono collegati in parallelo, in quanto tutti e due sono collegati agli stessi punti. Poiché i due resistori R2 ed R3 sono in parallelo ci calcoliamo la loro resistenza equivalente Rp: Rp = 1 R3 = 1 + 1 R4 . . = 96 1 1 192 = + 1 . 192 . Sostituendo ai due resistori R3 ed R4 il loro parallelo Rp, il circuito diventa: da conos circuito equivalente a quello iniziale Notiamo, ora, che i tre resistori sono collegati in serie e quindi ci calcoliamo la resistenza equivalente dei tre resistori collegati in serie: RT = R1 + R2 + Rp = 2 + 2 + 96 = 100 Il circuito diventa: Circuito equivalente a quello iniziale Con la legge di Ohm ci calcoliamo la corrente totale del circuito. Vt = Rt x It Ricaviamo la formula inversa e ci calcoliamo la corrente totale: It = Vt Rt = 12 100 = 0,12 A Ritornando, ora, al circuito equivalente con i tre resistori in serie: circuito equivalente a quello iniziale Essendo tutti i componenti collegati in serie avranno tutti la stessa corrente; quindi: I1 = I2 = Ip = It = 0,12 A Non resta ora che calcolare le tre tensioni dei tre resistori: V1 = R1 x I1= 2 x 0,12 = 0,24 V Analogamente per R2 otteniamo: V2 = R2 x I2= 2 x 0,12 = 0,24 V Analogamente per Rp otteniamo: Vp = Rp x Ip= 96 x 0,12 = 11,52 V schema elettrico iniziale Ma poichè Rp rappresenta il parallelo tra R3 ed R4, vuol dire che sia R3 che R4 avranno la stessa tensione del parallelo, e cioè otteniamo: V3 = V4 = Vp = 11,52 V Non resta ora che calcolare le due correnti dei due resistori in parallelo: I3 = V3 R3 = 11,52 = 0,06 A 192 I4 = V4 R4 = 11,52 192 = 0,06 A Esercizi da svolgere Esercizio n° 1 Due resistori in parallelo, da 20 ciascuno, vengono collegati ad un unico generatore di tensione tensione avente la tensione E = 220 V Calcolare tutte le tensioni e tutte le correnti. Esercizio n° 2 Calcolare tutte le tensioni e tutte le correnti del seguente circuito: E = 220 V R1 = 50 R2 = 50 Rp = 900 dati conosciut Circuito elettrico Esercizio n° 3 Calcolare tutte le tensioni e tutte le correnti del seguente circuito: E=2 V R1 = R2 = R3 = 1.600 R4 = 1.600 da conos schema elettrico Prof. Pietro De Paolis Elettrotecnica per istituti tecnici Economia generale Elettrotecnica ed elettronica per professionali Prima classe scuola primaria Guida scolastica Scuola Elettrica 2005