Conduttori, che di solito sono metalli, hanno la capacità di trasferire energia elettrica da un punto a altro. Questo è l'unico scopo dietro il design di un filo elettrico. Energia elettrica si muove attraverso un filo quando viene applicata una differenza di tensione tra le due estremità. La quantità di corrente che effettivamente fluirà attraverso un filo di una differenza di tensione particolare è influenzata dalla resistenza del filo. La resistenza è una caratteristica di tutti i conduttori che ricambia il flusso di elettricità.
Che cosa è la resistenza?
Direttori d'orchestra è fatti di materiali cui atomi hanno proprietà speciali. Gli elettroni nei materiali conduttori galleggiano liberamente da un atomo a altro, di solito in modo casuale. Quando una differenza di tensione è applicata attraverso il materiale dà senso agli elettroni e cominciano a fluire in modo ordinato; Questa è la natura dell'elettricità. Tuttavia, il flusso di elettroni può essere rallentato quando ci si imbatte in nuclei di atomi metallici o gli atomi di altre impurità all'interno del metallo. Così diversi conduttori hanno diverse resistenze al flusso di elettricità, e il grado in cui un conduttore è puro influenzerà anche la sua resistenza.
Definizione matematica di resistenza
La definizione matematica di resistenza è stata stabilita in un'espressione nota come legge di Ohm. Questa legge afferma che il differenziale di tensione (V) attraverso un conduttore può essere calcolato moltiplicando la resistenza (R) del conduttore per la quantità di corrente elettrica (I) che scorre attraverso di essa. Questo produce l'equazione:
V = IRUtilizzando l'algebra per riorganizzare l'equazione mostra che è possibile calcolare la resistenza dividendo la tensione differenziale per la corrente che attraversa un conduttore:
R = V / IQuesto dimostra che la resistenza è definita come il rapporto tra la tensione di un materiale conduttivo per la quantità di corrente che viene effettivamente generato.
Resistenza in circuiti in serie
Nei circuiti di resistori sono componenti che a volte sono necessari per ridurre la quantità di corrente che fluisce attraverso i fili. Resistori possono essere collegati in serie con l'altro o in parallelo a vicenda. Quando i resistori sono collegati in serie, si trovano in una sequenza lineare lungo un singolo tratto di filo. In questo caso, la resistenza totale è uguale alla somma delle singole resistenze. Ad esempio resistori collegati in serie sarebbero mostrati come: R = R1 + R2 + R3 e potrebbe continuare in uno stato incrementale.
Resistenza in circuiti paralleli
Resistori possono essere collegati anche in parallelo a vicenda. Quando due resistori sono collegati in parallelo, il circuito filo effettivamente si biforca in due direzioni, poi ritorna insieme. I resistori sono posti fianco a fianco, uno su ogni filo della forcella dopo la scissione e prima la convergenza. A differenza di resistori collegati in serie, resistori collegati in parallelo, addizionate con a vicenda in modo inverso. Ad esempio resistori collegati in parallelo sarebbero mostrati come: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.
Resistività
Resistenza può anche essere definito in termini di forma del filo in cui esso viene misurato. La resistenza aumenta con la lunghezza del filo, ma diminuisce con la sua area della sezione trasversale. Ciò ha senso perché mentre un cavo più lungo ha più nuclei e impurità per elettroni di imbattersi in, un filo più spesso ha più spazio per loro di fluire attraverso, tanto come come più acqua può fluire attraverso un tubo più largo. Il componente finale di questa valutazione della resistenza di un materiale è chiamato resistività. Si tratta di una costante determinata per via sperimentale che riflette la natura del materiale. Metalli che sono naturalmente migliori conduttori avranno costanti di resistività inferiore, e metalli che sono peggiori conduttori avranno quelli superiori.