La legge di Ohm

La prima legge di Ohm:

“Nei conduttori metallici l’intensità di corrente elettrica che li attraversa è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale presente ai loro capi e inversamente proporzionale alla resistenza del conduttore”.

In forma matematica avremo:

V= R· i

Dove

V indica la differenza di potenziale 

i indica l’intensità di corrente 

R indica la resistenza elettrica

Quindi per calcolare la resistenza possiamo usare la formula inversa:

R= V / i

Questa legge ci permette di calcolare quanta differenza di potenziale è necessaria per far circolare una determinata corrente in un conduttore con resistenza nota.

Nel sistema internazionale la resistenza si misura in Ohm:

1Ω = 1 V / 1 A

Il valore della resistenza di un conduttore dipende dalle sue caratteristiche geometriche e dal materiale di cui è costituito.

La seconda legge di Ohm:

“Per un conduttore di sezione costante la resistenza è direttamente proporzionale alla sua lunghezza (l) e inversamente proporzionale alla sua sezione (S)”.

In forma matematica avremo:

R = ρ · l / S

Dove

l è la lunghezza del conduttore e si misura in metri;

S è la sezione del conduttore e si misura in metri quadrati;

ρ (si legge ro) è la costante di proporzionalità o resistività e dipende dal materiale.

Dalla seconda legge di Ohm possiamo dedurre che la resistenza di un conduttore:

Aumenta all’aumentare della sua lunghezza;
Diminuisce con l’aumentare della sua sezione;
Aumenta all’aumentare della sua resistenza specifica.
La formula inversa per ricavare la resistività è:

ρ = R · S / l = Ω · m

La conduttività è la grandezza inversa della resistività e rappresenta la tendenza di un materiale a farsi attraversare dal flusso di elettroni, quindi di condurre una corrente elettrica.

σ = 1 / ρ = l / R · S 

La conduttanza invece è la grandezza inversa della resistenza e caratterizza la conducibilità del circuito.

ϰ = 1 / R = S / ρ · l

Quando le cariche elettriche attraversano un filo conduttore, parte dell’energia elettrica si trasforma in calore. Questo accade perché le cariche mentre attraversano il filo incontrano la resistenza.

Questo fenomeno è noto come effetto termico o effetto Joule.

L’effetto termico è presente in tutti i conduttori percorsi da corrente elettrica.

Per comprendere questo fenomeno ti basta prova a svitare una lampadina dopo che è rimasta accesa a lungo. Ti renderai conto che scotta. Se la lasci spenta per un po’ di tempo, man mano si raffredderà perché non scorre più corrente elettrica e non viene più rilasciato calore.

L’effetto Joule è sfruttato negli elettrodomestici in cui si vuole che tutta l’energia elettrica sia trasformata in calore come ad esempio nel ferro da stiro, nelle stufe e nei forni elettrici.

Per far si che l’effetto Joule sia massimo si inseriscono dei fili metallici di materiali ad alta resistenza e in grado di raggiungere temperature elevate.