IL La prima legge di Ohm postula che se in a circuito elettrico composto da un resistore, senza variazione di temperatura, colleghiamo una tensione elettrica, il resistore sarà attraversato da una corrente elettrica. Attraverso di essa percepiamo il rapporto di proporzionalità tra tensione, resistenza e corrente elettrica, e se aumentiamo il valore di una di queste grandezze, anche le altre ne risentiranno.
Saperne di più: Qual è la velocità della corrente elettrica?
Argomenti in questo articolo
- 1 - Riassunto della prima legge di Ohm
- 2 - Video lezione sulla prima legge di Ohm
- 3 - Cosa dice la prima legge di Ohm?
- 4 - Cosa sono i resistori?
- 5 - Cos'è la resistenza elettrica?
- 6 - Formula della prima legge di Ohm
-
7 - Grafica della prima legge di Ohm
- Grafico di una resistenza ohmica
- Grafico di un resistore non ohmico
- 8 - Differenze tra la prima legge di Ohm e la seconda legge di Ohm
- 9 - Risolti esercizi sulla prima legge di Ohm
Riassunto della prima legge di Ohm
La prima legge di Ohm afferma che se una differenza di potenziale viene applicata a un resistore a temperatura costante, una corrente elettrica scorrerà attraverso di esso.
Dimostra la relazione tra Tensione elettrica, resistenza elettrica e corrente elettrica.
La resistenza elettrica è un'apparecchiatura che controlla quanta corrente scorrerà attraverso il circuito elettrico.
I resistori elettrici possono essere ohmici o non ohmici, entrambi con resistenza calcolabile dal Leggi di Ohm.
Tutti i resistori elettrici hanno la proprietà della resistenza elettrica.
Usando la formula della prima legge di Ohm, troviamo che la resistenza è uguale alla divisione tra tensione e corrente elettrica.
Per un resistore ohmico, il grafico della prima legge di Ohm è una linea retta.
Per un resistore non ohmico, il grafico della prima legge di Ohm è una curva.
La prima e la seconda legge di Ohm prevedono il calcolo della resistenza elettrica, ma rapportandola a quantità differenti.
Video sulla prima legge di Ohm
Cosa dice la prima legge di Ohm?
La prima legge di Ohm ci dice che quando applichiamo ai due terminali di a resistenza elettrica, à temperatura costante, una differenza di potenziale (tensione elettrica), sarà attraversata da una corrente elettrica, come possiamo vedere di seguito:
Inoltre, attraverso la sua formula, ci rendiamo conto che la resistenza elettrica è proporzionale alla tensione elettrica (ddp o differenza di potenziale elettrico), ma inversamente proporzionale alla corrente elettrica. Quindi, se aumentiamo la tensione, aumenterà anche la resistenza. Tuttavia, se aumentiamo la corrente, la resistenza diminuirà.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
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Cosa sono i resistori?
i resistori sono dispositivi elettrici con la funzione di controllare il passaggio di corrente elettrica in un circuito elettrico, convertendo l'energia elettrica dalla tensione elettrica in Energia termica o calore, che è noto come effetto joule.
Se un resistore rispetta la prima legge di Ohm, lo chiamiamo resistore. resistenza ohmica, ma se non rispetta la prima legge di Ohm, riceve la nomenclatura di resistenza non ohmica, indipendentemente dal tipo. Entrambi i resistori sono calcolati dalle formule della legge di Ohm. La maggior parte dei dispositivi ha resistori non ohmici nel circuito, come nel caso di calcolatrici e telefoni cellulari.
Cos'è la resistenza elettrica?
La resistenza elettrica è la proprietà fisica che i resistori elettrici devono contenere il trasferimento di corrente elettrica al resto del circuito elettrico. È simboleggiato da un quadrato o zigzag nei circuiti:
Leggi anche: Cortocircuito: quando la corrente elettrica non incontra alcun tipo di resistenza nel circuito elettrico
La prima formula della legge di Ohm
La formula corrispondente alla prima legge di Ohm è:
\(R=\frac{U}{i}\)
Può essere riscritto come:
\(U=R\cpunto i\)
tu → differenza di potenziale (ddp), misurata in Volt [V].
R → resistenza elettrica, misurata in Ohm [Ω].
io → corrente elettrica, misurata in Ampere [A].
Esempio:
Una resistenza da 100 Ω ha una corrente elettrica di \(20\ mA\) attraversandolo. Determina la differenza di potenziale ai capi di questo resistore.
Risoluzione:
Useremo la prima formula della legge di Ohm per trovare il ddp:
\(U=R\cpunto i\)
\(U=100\cdot20\ m\)
o m in \(20\ mA\) significa micro, che vale \({10}^{-3}\), poi:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cpunto{10}^{-3}\)
trasformandosi in notazione scientifica, noi abbiamo:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cpunto{10}^{3-3}\)
\(U=2\cpunto{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
Il ddp tra i terminali del resistore è di 2 Volt.
Grafici della prima legge di Ohm
Il grafico della prima legge di Ohm dipende dal fatto che stiamo lavorando con un resistore ohmico o con un resistore non ohmico.
Grafico di una resistenza ohmica
Il grafico per un resistore ohmico, uno che obbedisce alla prima legge di Ohm, si comporta come una linea retta, come possiamo vedere di seguito:
Quando lavoriamo con i grafici, possiamo calcolare la resistenza elettrica in due modi. Il primo consiste nel sostituire i dati di corrente e tensione nella prima formula della legge di Ohm. Il secondo è attraverso la tangente dell'angolo θ, con la formula:
\(R=abbronzatura{\theta}\)
R → resistenza elettrica, misurata in Ohm [Ω].
θ → angolo di inclinazione della linea, misurato in gradi [°].
Esempio:
Usando il grafico, trova il valore della resistenza elettrica.
Risoluzione:
Poiché non ci sono state fornite informazioni sui valori di corrente e tensione elettrica, troveremo la resistenza attraverso la tangente dell'angolo:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Quindi la resistenza elettrica è di 1 Ohm.
Grafico di un resistore non ohmico
Il grafico per un resistore non ohmico, quello che non obbedisce alla prima legge di Ohm, si comporta come una curva, come possiamo vedere nel grafico seguente:
Differenze tra la prima legge di Ohm e la seconda legge di Ohm
Sebbene la prima e la seconda legge di Ohm portino la formula per la resistenza elettrica, hanno differenze in relazione alle quantità che ci riferiamo alla resistenza elettrica.
Prima legge di Ohm: porta il rapporto della resistenza elettrica con la tensione elettrica e la corrente elettrica.
La seconda legge di Ohm: informa che la resistenza elettrica varia a seconda della resistività elettrica e dimensioni del conduttore. Maggiore è la resistività elettrica, maggiore è la resistenza.
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Risolti esercizi sulla prima legge di Ohm
domanda 1
(Vunesp) I valori nominali di una lampada ad incandescenza, utilizzata in una torcia, sono: 6,0 V; 20 mA. Ciò significa che la resistenza elettrica del tuo filamento è:
A) 150 Ω, sempre, a lampada accesa o spenta.
B) 300 Ω, sempre, a lampada accesa o spenta.
C) 300 Ω con lampada accesa e ha un valore molto più alto da spenta.
D) 300 Ω con lampada accesa e ha un valore molto più basso da spenta.
E) 600 Ω con lampada accesa e ha un valore molto più alto da spenta.
Risoluzione:
Alternativa D
Usando la prima legge di Ohm:
\(U=R\cpunto i\)
\(6=R\cdot20\ m\)
o m in \(20\ mA\) significa micro, che vale \({10}^{-3}\), poi:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0.3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cpunto{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cpunto{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cpunto{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
La resistenza varia con la temperatura, quindi poiché la temperatura del filamento è più bassa quando la lampadina è spenta, anche la resistenza sarà più bassa.
Domanda 2
(Uneb-BA) Una resistenza ohmica, se sottoposta ad un ddp di 40 V, è attraversata da una corrente elettrica di intensità 20 A. Quando la corrente che lo attraversa è pari a 4 A, il ddp, in volt, ai suoi capi sarà:
a) 8
B) 12
C) 16
D) 20
E) 30
Risoluzione:
Alternativa A
Calcoleremo il valore del resistore quando è passato attraverso una corrente di 20 A e sottoposto a ddp di 40 V, usando la formula della prima legge di Ohm:
\(U=R\cpunto i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Useremo la stessa formula per trovare il ddp attraverso i terminali quando il resistore viene fatto passare attraverso una corrente di 4 A.
\(U=R\cpunto i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Di Pâmella Raphaella Melo
Insegnante di fisica
