La corrente è un flusso ordinato di cariche. Quando queste cariche si spostano all’interno
di un conduttore non lo fanno senza, diciamo, fatica: in qualche modo trovano una resistenza al loro moto, vuoi per gli urti con le altre cariche presenti nel conduttore, vuoi per gli urti col reticolo cristallino che costituisce il conduttore stesso. Tutti questi urti rappresentano quindi la resistenza al moto stesso delle cariche. Si può quantificare questa resistenza con una grandezza elettrostatica che prende appunto il nome di resistenza elettrica e che mette in relazione la quantità di corrente che scorre all’interno di un conduttore con la tensione che devo porre ai suoi capi per far scorrere questa corrente. In formule questa legge ci dice che la differenza di potenziale ai capi di un conduttore è uguale
alla resistenza del conduttore stesso per la corrente
che vi scorre all’interno. Questa legge prende il nome di Legge di Ohm che appunto mette in relazione la tensione ai capi
del conduttore e la corrente che vi scorre al suo interno. La resistenza che in qualche modo quantifica questa, la fatica che questi portatori fanno a scorrere all’interno del conduttore, è una nuova grandezza, la sua unità di misura è Ohm, appunto in onore dello scopritore di questa legge. E praticamente un Ohm non è nient’altro che un Volt diviso un Ampere. Come applicare questa legge? Cioè come poter calcolare la resistenza di un conduttore? Facciamo un esempio particolare. Consideriamo un conduttore cilindrico, con una certa sezione S, di una certa lunghezza l, costituito da un materiale ad esempio il rame, che è un buon conduttore quindi che presenta una resistenza bassa al moto dei portatori. Si calcola la resistenza di questo oggetto tenendo conto dei suoi parametri geometrici, più la sezione del conduttore è ampia più la resistenza è bassa. Quindi metteremo la sezione al denominatore. Più il conduttore è lungo più la sua resistenza
è alta, quindi metteremo l al numeratore. E per tener conto del materiale di cui è fatto il conduttore introduciamo la resistività che si indica con ρ e che ci descrive la resistenza specifica del materiale. Quindi per un semplice conduttore cilindrico io ho una formula che prende il nome di Seconda Legge di Ohm per calcolare la resistenza del conduttore stesso. Facciamo adesso qualche esempio. Prendiamo ad esempio una pila che indichiamo con questo simbolo, al quale colleghiamo due conduttori di resistenza R. La resistenza si identifica con questo simbolo. Colleghiamo questi due conduttori che presentano la stessa resistenza in questo modo, entrambi i poli dei due conduttori sono collegati agli stessi poli della pila. La pila esprime, abbiamo visto, una differenza di potenziale ΔV ai suoi capi, che sarà la stessa vista
da entrambi in nostri due resistori. Per la legge di Ohm questi due resistori dovranno essere attraversati dalla stessa corrente, perché se ai loro capi vi è la stessa differenza di potenziale la loro resistenza è la stessa, la corrente che li attraversa deve essere la stessa. E quindi all’interno di questo circuito scorreranno due correnti che sono uguali perché le differenze
di potenziali ai capi dei due resistori sono uguali. Ovviamente il generatore dovrà erogare una corrente che sarà la somma delle due, quindi due volte I. Possiamo verificare che due resistori messi in questa conformazione presentano ai loro capi la stessa differenza di potenziale, quindi porteranno al loro interno la stessa quantità di corrente, con un semplice circuito. In cui abbiamo la pila e due resistori dello stesso valore, lo si capisce guardando la scala colore, collegati nello stesso modo indicato nello schema. Se adesso andiamo a misurare la differenza di potenziale ai capi di ciascuno di questi resistori,
ci accorgiamo che presentano lo stesso valore, che è la differenza di potenziale erogata da questa pila. Vediamo adesso di collegare gli stessi resistori, della stessa pila, in un modo diverso. Quindi consideriamo la nostra pila, che colleghiamo ai resistori in maniera tale che i loro poli non vedano
lo stesso potenziale ma siano collegati uno al polo positivo della pila e al polo del secondo resistore, mentre il secondo polo del secondo resistore è collegato al polo negativo della pila. In questo modo la differenza di potenziale ΔV, non viene vista da entrambi i resistori, ma dalla somma dei due. Cosa significa? Significa che la corrente che scorre, I, è la stessa per ogni resistore, la caduta di tensione che io ho ai capi di ciascun resistore per la legge di Ohm, essendo I la medesima ed essendo R la stessa (perché io li ho scelti con la stessa resistenza), sarà uguale e la somma di queste differenze di potenziale sarà uguale alla differenza di potenziale della mia pila. Quindi questa volta ΔV sarà uguale a 2 volte V_1 e quindi la ricaduta di tensione ai capi di ciascun resistore sarà la metà di quella vista prima. Verifichiamo, utilizzando un altro semplice circuito costituito dalla medesima pila e dai medesimi resistori: se andiamo a misurare la differenza di potenziale ai capi di ciascun resistore ci accorgeremo che, come vedete, è circa la metà di quella che avevamo prima. Parziale verifica quindi della Legge di Ohm.
