Prima legge di Ohm

Quando una corrente $i$ attraversa un resistore, ai suoi capi compare una differenza di potenziale. La prima legge di Ohm afferma che, per un vasto insieme di materiali (i conduttori ohmici), questa differenza di potenziale è direttamente proporzionale alla corrente: raddoppiando la corrente si raddoppia la caduta di tensione.

Formula chiave — Prima legge di Ohm

La differenza di potenziale ai capi di un resistore percorso dalla corrente $i$ è $\ev{\Delta V = R\,i}$ dove $R$ è la resistenza del componente.

La costante di proporzionalità $R$ è la resistenza, che misura quanto il componente ostacola il passaggio della corrente: a parità di tensione applicata, una resistenza grande lascia passare poca corrente. Si misura in ohm (simbolo $\Omega$), unità definita come volt su ampere:

$\ev{[\,R\,] = \Omega = \frac{\mathrm{V}}{\mathrm{A}}}$

Un resistore ha la resistenza di un ohm se, percorso da una corrente di un ampere, presenta ai suoi capi una differenza di potenziale di un volt.

Il potenziale scende nel verso della corrente

Attraversando il resistore nel verso della corrente il potenziale diminuisce: la corrente scorre “in discesa”, dal punto a potenziale maggiore verso quello a potenziale minore, cedendo energia. Per questo la $\Delta V = Ri$ si chiama anche caduta di tensione.

Riprendendo l’analogia idraulica, la caduta di potenziale ai capi del resistore è come il dislivello di pressione ai due estremi di un tubo stretto: più il tubo è stretto (resistenza grande), maggiore è il salto di pressione necessario per far scorrere la stessa portata d’acqua (corrente).

Potenza dissipata

L’energia che le cariche perdono attraversando il resistore non scompare: si trasforma in calore. La potenza dissipata si scrive nelle tre forme equivalenti

$P = R\,i^2 = \Delta V\cdot i = \frac{(\Delta V)^2}{R}$

tutte ottenute combinando la prima legge di Ohm con la definizione di potenza elettrica. Questo fenomeno, l’effetto Joule, è approfondito in un atomo dedicato.

Prova tu — simulatore di circuiti

Collega un resistore a un generatore e verifica la prima legge di Ohm: la corrente è proporzionale alla tensione, con la resistenza come costante di proporzionalità.

Simulatore CircuitJS di Paul Falstad (GPLv2).

Collegamenti

Argomenti: Circuiti elettrici Concetti: Legge di Ohm

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