LE LEGGI DI OHM           

Il fisico tedesco Ohm (1784-1854) agli inizi del 1800 dimostr˛ che in un filo conduttore percorso da corrente elettrica esiste una relazione tra la d.d.p. ai suoi capi, la resistenza del filo e l'intensitÓ di corrente che percorre il conduttore. Egli formul˛ due importanti leggi che prendono il suo nome.

Prima legge di Ohm

In un filo conduttore l'intensitÓ di corrente ( I ) Ŕ direttamente proporzionale al voltaggio ( V ) ed inversamente proporzionale alla resistenza ( R ). Con parole pi¨ semplici possiamo dire che, in un circuito:

Questi concetti sono riassunti nella prima legge di Ohm, che ha la seguente formula:

I = V / R

Dalla formula I= V / R si possono ricavare le formule inverse che, in un circuito, ci permettono di calcolare il voltaggio ( conoscendo l'intensitÓ e la resistenza ) o la resistenza ( conoscendo il voltaggio e l'intensitÓ ):

                                        V= I * R                                                            R= V / I

 

Prove sperimentali della prima legge di Ohm
(variamo la corrente).

Per variare la corrente in un circuito si pu˛ agire in due modi: o variando la resistenza del circuito o variando il voltaggio.

Primo metodo: variamo  la resistenza del circuito, lasciando inalterato (costante) il voltaggio.

In un circuito alimentato da una pila da 4.5 V inseriamo prima una lampadina, poi due in serie e poi tre. Osservando la luminositÓ delle lampadine notiamo che essa diminuisce all'aumentare del numero delle lampadine inserite.

 

 

La luminositÓ di una lampadina Ŕ indice della corrente che l'attraversa, possiamo perci˛ dedurre che aumentando il numero delle lampadine inserite in serie nel circuito diminuisce la corrente.

Sappiamo che ogni lampadina offre una resistenza al passaggio della corrente, quindi, aumentando la resistenza totale del circuito diminuirÓ l'intensitÓ di corrente. 

Possiamo concludere che, lasciando invariato il voltaggio, l'intensitÓ di corrente Ŕ inversamente proporzionale alla resistenza del circuito, proprio come dice la prima legge di Ohm.

Possiamo osservare lo stesso effetto se nel circuito precedente inseriamo una sola lampadina da 4.5 volt e in serie ad essa un filo di costantana (lega di rame e nichel ) caratterizzato da una notevole resistenza. Chiudiamo il circuito con un contatto scorrevole fra un capo libero della lampadina e il filo di costantana. Facendo scorrere il filo proveniente dalla lampadina su quello di costantana potremo osservare che la luminositÓ diminuisce o aumenta a seconda  che nel circuito si inserisce un tratto pi¨ o meno lungo di costantana (resistenza variabile).

Secondo metodo per variare l'intensitÓ di corrente:
cambiamo il voltaggio nel circuito lasciando inalterata (costante) la resistenza.

Consideriamo  un circuito comprendente una batteria da 4.5 v e due lampadine in serie da 6 e 4 V: chiudiamo il circuito e osserviamo la luminositÓ delle lampadine (cui corrisponde una determinata intensitÓ di corrente). Collegando in serie una seconda batteria da 4.5 V, vediamo che la luminositÓ delle lampadine raddoppia :

possiamo dedurre che, in un circuito, lasciando costante la resistenza, al raddoppiare del voltaggio raddoppia anche l'intensitÓ di corrente, quindi intensitÓ e voltaggio sono direttamente proporzionali, come dice, appunto, la prima legge di Ohm.

 

SECONDA LEGGE DI OHM

La resistenza di un filo conduttore Ŕ direttamente proporzionale alla sua lunghezza ( l ) ed inversamente proporzionale alla sua sezione ( s ).

La resistenza dipende, inoltre, dalla natura del materiale: ogni materiale ha la sua resistenza specifica che si indica con la lettera greca " " (ro)

R = rl / s

Dove il filo Ŕ pi¨ corto la lampadina si illumina di pi¨: a paritÓ di voltaggio, resistenza e lunghezza del filo conduttore sono direttamente proporzionali.

Questi due circuiti hanno generatori con lo stesso voltaggio e conduttori della stessa lunghezza ma di sezione diversa: si pu˛ osservare che dove la sezione Ŕ maggiore,la lampadina si illumina di pi¨, quindi la resistenza del conduttore Ŕ inversamente proporzionale alla sua sezione.