La legge di Ohm è il fondamento dell'intera elettrotecnica. Con tre grandezze di base – tensione (U), corrente (I) e resistenza (R) – si possono analizzare circuiti elettrici semplici e complessi. Si aggiunge la potenza (P), che completa il "triangolo d'oro" dell'elettrotecnica in un quadrilatero completo. Il calcolatore permette di ricavare le due grandezze sconosciute dalle due note – senza dover cercare formule o fare calcoli a mano.
Passo dopo passo: come usare il calcolatore della legge di Ohm
- Inserire le grandezze note: Inserisci i due valori che conosci. Se hai ad esempio una batteria da 12 V e una resistenza da 100 Ohm, inserisci U = 12 V e R = 100 Ω.
- Leggere il calcolo: Il calcolatore calcola immediatamente corrente e potenza: I = 12 ÷ 100 = 0,12 A = 120 mA; P = 12 × 0,12 = 1,44 W.
- Calcolare la resistenza di limitazione LED: Per un LED rosso (tensione di soglia 2 V, corrente di lavoro 20 mA) a 5 V: R = (5 – 2) ÷ 0,02 = 150 Ω.
- Attenzione alle unità: Corrente in Ampere (A) o milliampere (mA), resistenza in Ohm (Ω), kiloohm (kΩ) o megaohm (MΩ), tensione in Volt (V).
- Verificare il risultato: Controllo di plausibilità: P = U × I deve sempre essere uguale a P = U² ÷ R – entrambi i metodi di calcolo portano allo stesso risultato.
Esempi pratici
Esempio 1 – Calcolare la resistenza di limitazione LED: LED blu su batteria da 9 V: tensione di soglia circa 3,2 V, corrente nominale 20 mA. Resistenza di limitazione necessaria: R = (9 – 3,2) ÷ 0,02 = 290 Ω. Valore standard più vicino: 300 Ω. Potenza dissipata sulla resistenza: P = (9–3,2) × 0,02 = 0,116 W → resistenza normale da 0,25 W sufficiente.
Esempio 2 – Fabbisogno di corrente di un termoventilatore: Un termoventilatore da 2.000 W a 230 V. Corrente: I = P ÷ U = 2.000 ÷ 230 = 8,7 A. Resistenza del filo riscaldante: R = U ÷ I = 230 ÷ 8,7 = 26,4 Ω. L'interruttore magnetotermico deve essere almeno da 10 A.
Esempio 3 – Resistenza interna reale di una batteria: Una batteria auto da 12 V con resistenza interna di 0,005 Ω all'avviamento (150 A): caduta di tensione = I × R_i = 150 × 0,005 = 0,75 V. La tensione ai morsetti scende a 11,25 V – è normale e non indica un guasto.
Legge di Ohm: calcolare U, I, R e P
Formule base: U = I × R (tensione); I = U / R (corrente); R = U / I (resistenza); P = U × I (potenza). Triangolo d'oro dell'elettrotecnica.
Domande frequenti (FAQ)
- La legge di Ohm vale per tutti i componenti elettrici?
- No – la legge di Ohm vale strettamente solo per resistenze lineari, in cui U è proporzionale a I. Diodi, transistor, condensatori e induttanze hanno comportamento non lineare e seguono altre leggi. Per i circuiti in corrente alternata si usa la resistenza complessa (impedenza).
- Qual è la differenza tra potenza attiva, reattiva e apparente?
- P = U × I vale per la corrente continua e per carichi in corrente alternata puramente resistivi. Con carichi induttivi o capacitivi (motori, trasformatori) si genera potenza reattiva Q. La potenza apparente S = U × I (in VA) è quindi maggiore della potenza attiva P (in W). Il rapporto si chiama fattore di potenza cos φ.
- Come ricordo le formule della legge di Ohm?
- Il classico triangolo mnemonico URI: scrivi U in alto, I e R in basso affiancati. Per trovare U → I × R; per trovare I → U ÷ R; per trovare R → U ÷ I. Per la potenza esiste un secondo triangolo con P in alto, U e I in basso: P = U × I; U = P ÷ I; I = P ÷ U.
