La batteria e la resistenza sono due componenti fondamentali nei circuiti elettrici, e la loro interazione è cruciale per il funzionamento di molti dispositivi. Vediamo nel dettaglio cosa sono e come interagiscono.
La Batteria
La batteria è una sorgente di energia elettrica chimica. Al suo interno avvengono reazioni chimiche che liberano elettroni, creando una differenza di potenziale elettrico tra i suoi terminali (polo positivo e polo negativo). Questa differenza di potenziale, misurata in volt (V), è chiamata forza elettromotrice (fem) e spinge gli elettroni a muoversi attraverso un circuito elettrico quando questo viene chiuso.
Caratteristiche principali di una batteria:
- Tensione nominale: Il valore di tensione che la batteria fornisce in condizioni nominali.
- Capacità: La quantità di carica elettrica che la batteria può fornire prima di esaurirsi, misurata in ampereora (Ah).
- Resistenza interna: Una resistenza elettrica presente all'interno della batteria che oppone resistenza al flusso di corrente.
La Resistenza
La resistenza è un componente passivo che si oppone al flusso di corrente elettrica. Quando una corrente elettrica attraversa un resistore, parte dell'energia elettrica viene dissipata sotto forma di calore. Il valore della resistenza si misura in ohm (Ω).
Legge di Ohm:
La relazione tra tensione, corrente e resistenza è descritta dalla legge di Ohm:
- V = R * I
Dove:
- V: Tensione ai capi del resistore (volt)
- R: Resistenza del resistore (ohm)
- I: Corrente elettrica che scorre attraverso il resistore (ampere)
Interazione tra Batteria e Resistenza
Quando una batteria è collegata a un resistore, si crea un circuito elettrico. La fem della batteria spinge gli elettroni attraverso il circuito, e la resistenza oppone resistenza a questo flusso. La corrente che circola nel circuito dipende dal valore della tensione della batteria e dal valore della resistenza.
Effetto della resistenza interna:
La resistenza interna della batteria influisce sulla tensione ai capi del resistore. Quando la corrente aumenta, la caduta di tensione sulla resistenza interna diventa più significativa, riducendo la tensione disponibile ai capi del resistore.
Divisore di tensione:
Quando due resistori sono collegati in serie, la tensione si divide tra i due resistori in proporzione ai loro valori. Questo principio è utilizzato nei divisori di tensione per ottenere tensioni inferiori a quella della batteria.
Applicazioni:
La combinazione di batterie e resistori trova applicazione in numerosi dispositivi elettrici ed elettronici, come:
- Circuiti di illuminazione: Per controllare la luminosità delle lampade.
- Circuiti di riscaldamento: Per regolare la temperatura.
- Circuiti elettronici: Per stabilizzare la tensione, filtrare i segnali e realizzare amplificatori.
