Un circuito elettrico è un dispositivo che utilizza l’elettricità per eseguire un’attività, come eseguire un aspirapolvere o alimentare una lampada. Il circuito è un circuito chiuso formato da una fonte di alimentazione, fili, un fusibile, un carico e un interruttore. L’elettricità scorre attraverso il circuito e viene consegnata all’oggetto che sta alimentando, come il motore del vuoto o la lampadina, dopodiché l’elettricità viene rimandata alla fonte originale; questo ritorno di energia elettrica consente al circuito di mantenere il flusso di corrente elettrica. Esistono tre tipi di circuiti elettrici: il circuito in serie, il circuito in parallelo e il circuito in serie-parallelo; a seconda del tipo di circuito, potrebbe essere possibile che l’elettricità continui a fluire se un circuito smette di funzionare. Due concetti, la legge di Ohm e la tensione della sorgente, possono influenzare la quantità di elettricità che scorre attraverso un circuito e, quindi, il funzionamento di un circuito elettrico.
Come funziona?
La maggior parte dei dispositivi che funzionano con l’elettricità contiene un circuito elettrico; quando è collegata a una fonte di alimentazione, ad esempio se collegata a una presa elettrica, l’elettricità può attraversare il circuito elettrico all’interno del dispositivo e quindi tornare alla fonte di alimentazione originale, per continuare il flusso di elettricità. In altre parole, quando viene acceso un interruttore di alimentazione, il circuito elettrico è completo e la corrente scorre dal terminale positivo della fonte di alimentazione, attraverso il filo al carico e infine al terminale negativo. Qualsiasi dispositivo che consuma l’energia che scorre attraverso un circuito e converte tale energia in lavoro è chiamato carico. Una lampadina è un esempio di carico; consuma l’elettricità da un circuito e la converte in lavoro: calore e luce.
Tipi di circuiti
Un circuito in serie è il più semplice perché ha un solo percorso possibile in cui può fluire la corrente elettrica; se il circuito elettrico è interrotto, nessuno dei dispositivi di carico funzionerà. La differenza con i circuiti paralleli è che contengono più di un percorso per il flusso dell’elettricità, quindi se uno dei percorsi viene interrotto, gli altri percorsi continueranno a funzionare. Un circuito serie-parallelo, tuttavia, è una combinazione dei primi due: collega alcuni dei carichi a un circuito in serie e altri a circuiti paralleli. Se il circuito in serie si interrompe, nessuno dei carichi funzionerà, ma se uno dei circuiti in parallelo si rompe, quel circuito in parallelo e il circuito in serie smetteranno di funzionare, mentre gli altri circuiti in parallelo continueranno a funzionare.
Legge di Ohm
Molte “leggi” si applicano ai circuiti elettrici, ma la legge di Ohm è probabilmente la più conosciuta. La legge di Ohm afferma che la corrente di un circuito elettrico è direttamente proporzionale alla sua tensione e inversamente proporzionale alla sua resistenza. Quindi, se la tensione aumenta, ad esempio, aumenterà anche la corrente e se aumenta la resistenza, la corrente diminuisce; entrambe le situazioni influenzano direttamente l’efficienza dei circuiti elettrici. Per comprendere la legge di Ohm, è importante comprendere i concetti di corrente, tensione e resistenza: la corrente è il flusso di una carica elettrica, la tensione è la forza che guida la corrente in una direzione e la resistenza è l’opposizione di un oggetto all’avere la corrente lo attraversa. La formula per la legge di Ohm è E = I x R, dove E = tensione in volt, I = corrente in ampere e R = resistenza in ohm; questa formula può essere utilizzata per analizzare la tensione, la corrente e la resistenza dei circuiti elettrici.
Tensione sorgente
Un altro concetto importante per quanto riguarda i circuiti elettrici, la tensione della sorgente si riferisce alla quantità di tensione prodotta dalla sorgente di alimentazione e applicata al circuito. In altre parole, la tensione della sorgente dipende da quanta elettricità riceverà un circuito. La tensione della sorgente è influenzata dalla quantità di resistenza all’interno del circuito elettrico; può anche influenzare la quantità di corrente, poiché la corrente è tipicamente influenzata sia dalla tensione che dalla resistenza. Tuttavia, la resistenza non è influenzata dalla tensione o dalla corrente, ma può ridurre le quantità di tensione e corrente a un circuito elettrico.