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Puntata dedicata alle varie unità di misura fra cui ampere, volt e watt e alla resistenza , proprietà fondamentale per i vari tipi di materiali conduttori

Prima di iniziare questo fantastico cammino verso il mondo dell’elettronica mi sembra doveroso spendere due parole su quelle che sono le unità di misura presenti e che andremo man mano a riesumare con i nostri progetti. Premetto che cercherò di essere breve senza andare molto nel particolare e per questo ho deciso di affidarmi ad un’analogia che ha fatto comprendere meglio anche me alcuni  concetti e definizioni dei vari volt , ampere e watt.

Prendete in considerazione un impianto idraulico con dei vari componenti fra cui tubi , turbine e pompa. La pompa è la nostra cosiddetta f.e.m, ovvero sia la forza elettromotrice che permette il movimento dell’acqua (vedi batteria), la pressione generata sono i volt (V), quindi la forza di spingere l’acqua nell’impianto (stesso vale per il circuito) e il flusso generato sono gli ampere (la corrente quindi indicata in A).

Per i watt (W), unità di misura che ci dice la potenza di un utilizzatore, basta attaccare al nostro impianto una turbina che quindi sfrutta il flusso (l’energia) prodotto e lo trasforma in un lavoro.

Finiti i convenevoli , partiamo ora con una delle prime proprietà che bisogna conoscere per poter approdare nel mondo dell’elettronica: la RESISTENZA.

Ricorrendo al nostro amico Wiki, la resistenza è la capacità di un corpo di resistere al passaggio di corrente, quando sottoposto a tensione elettrica; questa resistenza alla corrente produce calore, e da qui l’effetto joule. Ovviamente nell’ambito elettronico tutto ciò si traduce in componenti, che tanto ci piacciono, e in questo caso il compito di effettuare questa resistenza è stato destinato ai resistori.

Ne esistono di ogni dimensione, tipo e capacità possibile ma solitamente se vi parlano di resistore la prima cosa a cui pensate sono i resistori through hole (vedi figura 1), anche se nell’elettronica moderna vengono usati sempre meno poichè si cerca di miniaturizzare sempre più il componente per creare board sempre più piccole.

Figura 1
Figura 1

Come abbiamo potuto notare nella prima figura, il resistore è caratterizzato da diverse bande colorate… ma che vogliono dire?

Sostanzialmente servono ad indicare il valore della resistenza del nostro resistore (vedi figura 2).

La tabella per il calcolo dei valori delle resistenze
Figura 2

Il valore si misura on ohm (volt su ampere — V/A), da cui derivano le varie leggi che ora enunciamo:

1 In un conduttore metallico l’intensità di corrente (a temperatura T costante) è direttamente proporzionale alla tensione applicata ai suoi capi e inversamente proporzionale alla resistenza del conduttore.
Dichiarando R la resistenza del conduttore , V la differenza di potenziale ai capi e I l’intensità di corrente possiamo far valere queste relazioni:

R = V / I         V = R·I          I = V / R

Per i materiali ohmici la resistenza non dipende dall’intensità di corrente mentre per quelli non-ohmici R=V/I non è costante ma dipende dalla corrente I.

2 Definita la resistività come la resistenza di un determinato materiale date delle sezioni note, ρ la resistenza specifica o resistività del materiale ed l la lunghezza del corpo abbiamo:

Ovviamente capita molto spesso di non avere l’esatto resistore nella nostra collezione e quindi o andiamo a comprarlo al più vicino negozio di elettronica oppure ci ingegniamo e mettiamo in serie o parallelo diversi resistori che abbiamo per ottenere la resistenza che ci serve:

In serie:

In parallelo:

 

Prima di salutarci vediamo di mettere in pratica subito queste prime formule. Per fare questo piccolo esperimento abbiamo bisogno di un multimetro e di almeno 2 resistenze uguali, il valore non importa . Per prima cosa andiamo sul simbolo OHM del nostro multimetro e misuriamo la resistenza del singolo resistore.

Resistenza1
Singolo Resistore

Ora prendiamo la seconda resistenza e uniamo insieme uno dei due capi e misuriamo nuovamente la resistenza (combinazione in serie): 

Resistenza2
In Serie

Adesso prendiamo le due estremità mancanti ed uniamole assieme (parallelo):

Resistenza3
In Parallelo

Vedete come i valori cambino a seconda della configurazione che andiamo a creare e questo ritorna utile per avere molti valori in più di resistenza che magari non abbiamo con un singolo componente. Nelle prossime puntate vedremo altri esempi come questo per capire meglio le applicazioni pratiche ed inoltre impareremo ad usare i vari strumenti del mestiere. A presto

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