Tutti gli ingegneri elettrotecnici hanno visto il triangolo della legge di Ohm; ma cosa significa veramente? E perché è fondamentale per la tecnologia dei resistori?
Nel 1827 il fisico tedesco George Ohm spiegò la sua teoria di elettricità, evidenziando la relazione tra tensione, corrente e la sua costante di proporzionalità, la resistenza. Egli ha determinato che la corrente tramite un conduttore tra due punti è direttamente proporzionale alla tensione tra questi due punti. La legge di Ohm moderna definisce la tensione necessaria per qualunque circuito come il prodotto della corrente e della resistenza di quel circuito oppure Tensione = Corrente * Resistenza.
V = I * R
Il triangolo
Tutti gli ingegneri elettrotecnici hanno visto il triangolo della legge di Ohm nel corso dei loro studi. Questo è il "go-to" per gli insegnanti quando tentano di aiutare a spiegare visivamente la formula. In breve, il triangolo è una rappresentazione visiva della relazione matematica tra tensione (V, talvolta indicato con U o E), resistenza (R) e corrente (I) in un circuito. Questo triangolo rappresenta un facile strumento per i nuovi ingegneri che devono ricordare i tre aspetti principali dell'elettricità.
Il triangolo comprende tre sezioni: la metà superiore deve essere sempre la tensione. La metà inferiore è suddivisa in due metà più piccole per la corrente e la resistenza: la corrente è di solito sulla sinistra e la resistenza sulla destra, ma l'ordine non ha alcuna importanza. Sembra che poiché la maggior parte delle persone ricordi la formula come V = I*R, viene scritta in questo modo nel triangolo.
Per risolvere una delle variabili, coprire la lettera da risolvere e utilizzare la separazione di linea rimanente per avere l'espressione matematica. Ad esempio, per la risoluzione della resistenza (R), coprire la R e tutto ciò che rimane è V e I. Utilizzare quindi la linea che separa queste due variabili come indicazione per utilizzare la divisione. La stessa cosa deve essere fatta per la risoluzione della corrente (I). L'unica complicazione è nella risoluzione della tensione (V); la linea che separa I ed R rappresenta quindi la moltiplicazione perché gli elementi sono uno accanto all'altro. Di seguito sono riportate le tre varianti risultanti della legge di Ohm:
V = I * R
I = V / R
R = V / I
Ciò consente una facile manipolazione di un circuito. Ad esempio, se la resistenza in un circuito doveva diminuire mantenendo costante la tensione, la corrente aumenta.
Alla fine la legge di Ohm non è molto complicata, ma è fondamentale per il progetto del circuito. Se due dei tre valori sono noti, il valore mancante può essere calcolato facilmente. Il funzionamento interno di ogni circuito, che sia semplice o complicato, rimane la pietra miliare dell'ingegneria elettrotecnica.
Per ulteriori informazioni sulla resistenza, leggere l'articolo messo in evidenza come leggere i codici dei colori dei resistori e un'analisi di come la diminuzione dei resistori influisce sul progetto.
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