Formule (base) di Elettronica
Questa raccolta formule è dedicata alle grandezze elettriche introdotte nelle prime lezioni del corso di impianti elettrici. Inoltre rappresenta una valida guida per chi opera nel campo dell’elettrotecnica, e per coloro che ci si dedicano in modo amatoriale ed intendevo approfondire l’argomento.
FORMULA 1: Calcolo della quantità di elettricità che passa attraverso la sezione di un conduttore essendo nota l’intensità di corrente.
Q = I x t
Q = quantità di elettricità in C coulomb)
I = intensità di corrente in A (ampere)ati
t = tempo in s (secondi)
Esempio
Dati: I = 3 A ; t = 5 s.
Quantità di elettricità: Q = 3 x 5 = 15 C.
Formula 2: Calcolo della resistenza di un conduttore, essendo note la resistività del materiale, la lunghezza e la sezione del conduttore stesso.
Svolgimento: la resistenza di un conduttore, espressa in Ω, si ottiene moltiplicando la resistività, espressa in microohm per metro, per la lunghezza, espressa in metri, e dividendo il prodotto per la sezione, espressa in millimetri quadrati.
R= ρ x l/S
R=resistenza in Ω ( ohm)
ρ= resistività in μΩ x m (microohm per metro
l= lunghezza in m
S= sezione in mm²
Esempio
Dati relativi ad un conduttore di rame: ρ = 0,0176 μΩ x m; l = 200 m; S = 0,7854
Resistenza del conduttore: R = 0,0176 x 200/0,7854 = 4,48Ω.
Formula 3: Calcolo della conduttanza di un conduttore elettrico, essendo nota la resistenza.
Svolgimento: la conduttanza espressa in siemens, è l’inverso della resistenza, espressa in ohm per cui si ha:
G= 1/R
G= conduttanza in S (siemens)
R= resistenza in Ω (ohm)
Esempio
Dati: R = 40Ω;
Conduttanza: G = 1/40 = 0,O25S.
Formula 4: Calcolo della resistenza di un conduttore, essendo nota la sua conduttanza.
Svolgimento: Applichiamo l’inverso della formula 3, quindi avremo che:
R= 1/G
R= resistenza in Ω (ohm)
G= conduttanza in S (siemens)
Esempio
Dati: G= 0,35S.
Resistenza: R= 1/0,35=2,85Ω.
Formula 5: Calcolo della resistenza di un circuito, essendo note la tensione applicata e l’intensità di corrente.
Svolgimento: la resistenza, espressa in ohm, si ottiene dividendo la tensione, espressa in volt, per l’intensità di corrente, espressa in ampere.
R= V/I
R= resistenza in Ω (ohm)
V= tensione in volt (volt)
I= intensità di corrente in A (ampere)
Esempio
Dati: V = 200V; I = 0,3A
Resistenza del circuito R = 200/0,3 = 666,6Ω
Formula 6: Calcolo della tensione applicata ad un circuito, essendo note la resistenza e l’intensità di corrente.
Svolgimento: prendiamo spunto dalla formula 5 e ci ricaviamo quella per il calcolo della tensione.
V=R x I
V= tensione in V (volt)
R= resistenza in Ω (ohm)
I= intensità di corrente in A (ampere)
Esempio
Dati: R= 2000Ω; I=0,3A.
Tensione applicata V= 2000 x 0,3=600V.
Formula 7: Calcolo dell’intensità di corrente, essendo note la resistenza e la tensione applicata al circuito.
Svolgimento: sempre dalla formula 5 ricaviamo quella per il calcolo della corrente.
I=V/R
I=intensità di corrente in A (ampere)
V= tensione in V (volt)
R= resistenza in Ω (ohm)
Esempio
Dati: V=50V; R=150Ω.
Intensità di corrente I= 50/150=0,33A.
Formula 8: Calcolo della resistenza totale di un circuito formato da più resistenze collegate in serie.
Svolgimento: la resistenza presentata complessivamente da più resistori collegati in serie si ottiene sommando i singoli valori dei resistori.
Rtot= R1 + R2 + R3 +… Rn
Rtot= resistenza totale
R1= resistenza del primo resistore
R2= resistenza del secondo resistore
R3= resistenza del terzo resistore
Esempio
Dati: R1= 35Ω; R2=40Ω; R3=60Ω
Resistenza totale Rtot= 35 + 40 + 60=135Ω
Formula 9: Calcolo della resistenza equivalente di più resistori collegati in parallelo, essendo nota la loro resistenza.
Svolgimento: come visto in precedenza, per trovare la resistenza totale di più resistori collegati in parallelo bisogna eseguire i seguenti passaggi:
- Si calcola la conduttanza di ciascun resistore.
- Calcoliamo la conduttanza totale dei resistori in parallelo.
- Calcoliamo la resistenza equivalente, vale a dire la resistenza che corrisponde alla conduttanza totale.
Esempio
Dati: R1= 300Ω; R2= 160Ω; R3=210Ω.
Resistenza equivalente Rtot= 1/ 1/300+1/160+1/210= 1/0,003+0,006+0,004= 1/0,013=76,9Ω.
Formula 10: Calcolo della potenza elettrica di un apparecchio, essendo note la tensione applicata e l’intensità di corrente.
Svolgimento: La potenza elettrica, espressa in watt, si ottiene moltiplicando la tensione, espressa in volt, per l’intensità di corrente espressa in ampere.
P= V x I
P=potenza elettrica in W (watt)
V=tensione elettrica in V( volt)
I= intensità di corrente in A (ampere)
Esempio
Dati: V=220; I=15A
Potenza P=220 x 15=3300W.
Formula 11: Calcolo della resistenza interna di una batteria conoscendo la sua f.e.m. ( tensione a vuoto quando non eroga corrente) e la tensione sotto carico, quando eroga una data corrente.
Svolgimento: Come abbiamo visto, la resistenza interna di una pila è data dalla differenza fra la forza elettromotrice (f.e.m.) e la tensione sotto carico divisa per la corrente erogata.
Ri= E – V/I
Ri= resistenza interna in Ω (ohm)
E= f.e.m. tensione a vuoto in V (volt)
V= tensione sotto carico in V (volt)
I= corrente erogata in A (ampere)
Esempio
Dati: E= 4,5V; V=4,2V; I=0,3A
Resistenza interna Ri= 4,5 – 4,2/0,3=1Ω