Circuiti con utilizzatori in serie e in paralleloIn uno stesso circuito posso inserire più di un utilizzatore. Gli utilizzatori possono essere collegati in serie o in parallelo. Show
Si parla di collegamento con utilizzatori in serie quando ogni lampadina (apparecchio utilizzatore) è collegata in fila con le altre sulla linea di alimentazione, in modo da formare un percorso unico per la corrente elettrica che le attraversa. Si parla di collegamento con utilizzatori in parallelo quando ogni lampadina (apparecchio utilizzatore) è collegato con una linea indipendente alla linea di alimentazione.  Esperimenti con un utilizzatori in serie e in paralleloScegli come svolgere questi esperimenti: Esperimenti con un circuito materialeMateriale necessario
Circuito semplicePrendiamo un circuito semplice costituito da un generatore da 4,5 V una lampadina da 4,5 V. Misuriamo la tensione ai capi della lampadina e la corrente che la attraversa. Esperimento 1: utilizzatori in serieOra colleghiamo due lampadine da 4,5 V in serie. Cosa osservo? Ai capi di ogni lampadina mi aspetto un valore della tensione uguale, maggiore o minore rispetto a quelle del circuito semplice? La corrente che la attraversa sarà uguale, maggiore o minore? Misuriamo la tensione ai capi di ognuna delle due lampadine e la corrente che le attraversa. Confrontiamo le misure rilevate: cosa osservo? Supponiamo che una delle due lampadine si fulmini: per simulare questa situazione svitiamone una. Cosa accade? Esperimento 2: utilizzatori in palalleloOra colleghiamo due lampadine da 4,5 V in parallelo. Cosa osservo? Ai capi di ogni lampadina mi aspetto un valore della tensione uguale, maggiore o minore rispetto a quelle del circuito semplice? La corrente che la attraversa sarà uguale, maggiore o minore? Misuriamo la tensione ai capi di ognuna delle due lampadine e la corrente che le attraversa. Confrontiamo le misure rilevate: cosa osservo? Supponiamo che una delle due lampadine si fulmini: per simulare questa situazione svitiamone una. Cosa accade? ConclusioniCollegamento in serieNel collegamento degli utilizzatori in serie, le due lampadine sono percorse dalla stessa corrente, pari a quella fornita dal generatore: I1 = I2 = Itot. La tensione Vtot del generatore viene suddivisa tra le due lampadine. V1 + V2 = Vtot. Siccome le due lampadine sono uguali, si avrà V1 = V2 = Vtot / 2. Le due lampadine vengono attraversate dalla stessa corrente, che è inferiore rispetto a quella del circuito semplice in quanto è minore la tensione ai capi di ciascuna lampadina. La resistenza complessiva Req del gruppo composto dalle due lampadine aumenta. Per analogia, possiamo pensare alla resistenza di un filo conduttore: più lungo è il filo, maggiore è la resistenza che il filo oppone alla corrente. Posso pensare alle due lampadine come a “un filo più lungo”. Il collegamento in serie degli utilizzatori è meno usato rispetto a quello in parallelo, perché presenta alcuni problemi:
In alcuni casi il collegamento in serie è conveniente, come nel caso di alcune catene di luci dell’albero di Natale, dove molte lampadine da pochi volt devono essere alimentate dalla tensione di rete da 220 volt Collegamento in paralleloNel collegamento degli utilizzatori in parallelo, la tensione ai capi di ogni lampadina è proprio quella fornita dal generatore. V1 = V2 = Vtot. Le due lampadine vengono attraversate dalla stessa corrente, che è uguale a quella che le attraversava nel circuito semplice, in quanto la tensione ai capi di ciascuna lampadina è la stessa di prima. La corrente totale che la pila deve fornire è la somma delle correnti assorbite dalle due lampadine. Quindi la corrente totale del circuito raddoppia rispetto a quella del circuito semplice: Itot = I1 + I2. Di conseguenza, la pila si scaricherà nella metà del tempo. La resistenza complessiva Req del gruppo composto dalle due lampadine diminuisce. Per analogia, possiamo pensare alla resistenza di un filo conduttore: più largo è il filo, minore è la resistenza che il filo oppone alla corrente. Posso pensare alle due lampadine come a “un filo più largo”. Nell’impianto elettrico domestico tutte le lampade e tutti gli elettrodomestici sono collegati in parallelo. Quindi sono progettati per funzionare alla stessa tensione, pari alla tensione dell’impianto di 220 volt, con un assorbimento di corrente che dipende dalla potenza di ciascuno. Esperimenti con simulatore PhETUsa il simulatore in questa pagina, oppure apri il sito PhET Colorado. Se hai difficoltà a usare il simulatore, guarda questi tutorial: Circuiti elettrici: il simulatore PhET Costruiamo un circuito elettrico semplice con un generatore da 4,5 V ed una lampadina da 15 Ω (Ohm). Misuro la corrente. Esperimento 1: utilizzatori in serieOra colleghiamo due lampadine da 15 Ω in serie. Cosa ti immagini che accada alla corrente che attraversa le due lampadine? Aumenta, diminuisce o resta invariata rispetto a quella del circuito semplice? Perché? Ai capi di ogni lampadina ti aspetti un valore della tensione uguale, maggiore o minore rispetto a quella del circuito semplice? Perché? Misuriamo la tensione ai capi di ognuna delle due lampadine e la corrente che le attraversa. Confrontiamo le misure rilevate: cosa osservo? Supponiamo che una delle due lampadine si fulmini: per simulare questa situazione stacco uno dei conduttori collegati alla lampadina. Cosa accade? Esperimento 2: utilizzatori in paralleloOra colleghiamo due lampadine da 15 Ω in parallelo. Cosa osservo? Cosa ti immagini che accada alla corrente che attraversa le due lampadine? Aumenta, diminuisce o resta invariata rispetto a quella del circuito semplice? Perché? Ai capi di ogni lampadina ti aspetti un valore della tensione uguale, maggiore o minore rispetto a quella del circuito semplice? Perché? Misuriamo la tensione ai capi di ognuna delle due lampadine e la corrente che le attraversa. Confrontiamo le misure rilevate: cosa osservo? Supponiamo che una delle due lampadine si fulmini: per simulare questa situazione stacco uno dei conduttori collegati alla lampadina. Cosa accade? ConclusioniCollegamento in serieNel collegamento degli utilizzatori in serie, le due lampadine sono percorse dalla stessa corrente, pari a quella fornita dal generatore: I1 = I2 = Itot. La tensione Vtot del generatore viene suddivisa tra le due lampadine. V1 + V2 = Vtot. Siccome le due lampadine sono uguali, si avrà V1 = V2 = Vtot / 2. Le due lampadine vengono attraversate dalla stessa corrente, che è inferiore rispetto a quella del circuito semplice in quanto è minore la tensione ai capi di ciascuna lampadina. La resistenza complessiva Req del gruppo composto dalle due lampadine aumenta. Per analogia, possiamo pensare alla resistenza di un filo conduttore: più lungo è il filo, maggiore è la resistenza che il filo oppone alla corrente. Posso pensare alle due lampadine come a “un filo più lungo”. Il collegamento in serie degli utilizzatori è meno usato rispetto a quello in parallelo, perché presenta alcuni problemi:
In alcuni casi il collegamento in serie è conveniente, come nel caso di alcune catene di luci dell’albero di Natale, dove molte lampadine da pochi volt devono essere alimentate dalla tensione di rete da 220 volt Collegamento in paralleloNel collegamento degli utilizzatori in parallelo, la tensione ai capi di ogni lampadina è proprio quella fornita dal generatore. V1 = V2 = Vtot. Le due lampadine vengono attraversate dalla stessa corrente, che è uguale a quella che le attraversava nel circuito semplice, in quanto la tensione ai capi di ciascuna lampadina è la stessa di prima. La corrente totale che la pila deve fornire è la somma delle correnti assorbite dalle due lampadine. Quindi la corrente totale del circuito raddoppia rispetto a quella del circuito semplice: Itot = I1 + I2. Di conseguenza, la pila si scaricherà nella metà del tempo. La resistenza complessiva Req del gruppo composto dalle due lampadine diminuisce. Per analogia, possiamo pensare alla resistenza di un filo conduttore: più largo è il filo, minore è la resistenza che il filo oppone alla corrente. Posso pensare alle due lampadine come a “un filo più largo”. Nell’impianto elettrico domestico tutte le lampade e tutti gli elettrodomestici sono collegati in parallelo. Quindi sono progettati per funzionare alla stessa tensione, pari alla tensione dell’impianto di 220 volt, con un assorbimento di corrente che dipende dalla potenza di ciascuno. Potrebbero interessarti anche:
Quando un circuito è in parallelo?Circuiti in parallelo
Si parla di collegamento in parallelo quando i componenti sono collegati ad una coppia di conduttori in modo che la tensione elettrica sia applicata a tutti quanti allo stesso modo.
Cosa sono i circuiti in serie?In un circuito in serie, una corrente comune scorre attraverso tutti i componenti del circuito. Mentre in un circuito parallelo, una diversa quantità di corrente scorre attraverso ogni ramo parallelo del circuito. Nel circuito in serie, esiste una tensione diversa su ciascun componente del circuito.
Quali sono le 2 tipologie di collegamento elettrico?Ci sono due maniere per collegare gli elementi di un circuito elettrico: la connessione in serie e quella effettuata in parallelo. Il sistema elettrico che possiamo trovare nelle case, nei negozi così come nelle fabbriche è composto da uno o più circuiti con elementi in parallelo.
Come si fa il circuito in serie?Definizione di circuiti in serie
Partendo dal terminale positivo della batteria, il flusso di corrente prima incontra R 1 . Da qui la corrente scorrerà direttamente a R 2 , poi a R 3 , ed infine di nuovo al terminale negativo della batteria. Si noti che c'è solo un percorso per la corrente da seguire.
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Circuito in serie e in parallelo differenze
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