In molte situazioni possiamo avere un circuito elettrico composto da resistori collegati sia in parallelo che in serie. Questi circuiti sono chiamati circuito misto. Sebbene questo tipo di circuito ci sembri complesso, possiamo trovare il resistore equivalente. Per questo, abbiamo solo bisogno di analizzare il problema per parti.
Osserviamo la figura sopra. Si vede che non si tratta di un semplice circuito elettrico, nel senso che tutte le resistenze sono collegate in serie o in parallelo. Possiamo vedere che i resistori 1 e 2 sono collegati in parallelo, mentre il resistore 3 è collegato in serie con l'insieme dei resistori 1 e 2.
Per trovare il resistore equivalente dal circuito sopra, prima dobbiamo combinare i resistori 1 e 2 e sostituirli con il resistore equivalente RP con resistenza.
In questo modo la nuova configurazione circuitale prevede solo due resistenze in serie (RP e R3), che ora può essere sostituito solo da un resistore equivalente R:
R = RP + R3
Usando questo metodo possiamo analizzare diversi circuiti elettrici misti, trovando sempre, per primo, il resistore equivalente per ogni set di resistori. Quando viene trovata la resistenza equivalente, possiamo trovare anche il valore della corrente elettrica che la percorre e trovare anche il valore di ddp e la potenza dissipata da ciascun resistore.
Mappa mentale: circuiti misti
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Vediamo l'esempio qui sotto:
Qual è il valore della corrente elettrica che scorre nel circuito successivo e la potenza totale dissipata in esso? La batteria fornisce 25 volt e tutte le resistenze sono 100 ?.
Circuito elettrico misto
Inizialmente dobbiamo trovare il valore di resistenza equivalente per il circuito misto. La corrente elettrica può essere calcolata utilizzando la seguente equazione: (U = R io), e la potenza può essere determinata direttamente dai valori di resistenza e corrente.
Circuito elettrico con resistori associati in serie
Innanzitutto, combiniamo i resistori che sono in parallelo. il set R1 e R2 può essere sostituito da un resistore a resistenza equivalente:
Lo stesso vale per l'insieme R4 e R5. Rimaniamo con un circuito composto da 3 resistori in serie, con resistenze di 50, 100 e 50?. La resistenza equivalente di questo insieme è:
R = 50 + 100 + 50 = 200 ?
Vediamo che la corrente che attraversa il circuito è:
La potenza totale dissipata è:
P = R.i2 P=200.(0.125)2 P = 3,125 W
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
*Mappa mentale di Me. Rafael Helerbrock
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/circuitos-mistos.htm