Possiamo considerare la corrente elettrica come un flusso di elettroni che circolano attraverso un conduttore quando tra i suoi estremi esiste una differenza di potenziale.
La differenza di potenziale si chiama tensione. La facilità o difficoltà con cui la corrente attraversa il conduttore è la resistenza. Questi tre concetti – corrente, tensione e resistenza – sono in relazione tra loro, cosicché, conoscendone due, possiamo calcolare il terzo.
Gli elettroni e, pertanto, la corrente elettrica non sono visibili. Può sembrare paradossale cercare di studiare qualcosa che non si è in grado di vedere, ma ovviamo a questo problema studiando gli effetti generati dalla corrente elettrica.
Se colleghiamo una batteria d’automobile a una lampadina da 12 Volt, vedremo che quest’ultima si illumina: non è una magia! Semplicemente, quando uniamo con due cavi il filamento della lampadina con i due poli della batteria – tra cui esiste una differenza di potenziale – si produce una circolazione della corrente.
Gli studi sugli effetti della corrente vengono effettuati su schemi elettrici che, come indica il loro nome, sono una rappresentazione schematica di un circuito reale.
Tornando al circuito con batteria del quale parlavamo antecedentemente, i cavi vengono rappresentati mediante delle linee continue e sono considerati connessioni ideali, il simbolo della batteria è costituito da due tratti, di cui uno più spesso dell’altro, che ne segnalano la polarità oppure dai simboli V e che hanno il compito di fornire la tensione al circuito. L’intensità della corrente si rappresenta con una freccia e con la lettera maiuscola I.
La relazione tra la corrente, la tensione e la resistenza obbedisce alla Legge di Ohm. Perché attraverso una resistenza circoli una corrente, ai suoi estremi deve essere applicata una tensione. Affinché si verifichi un passaggio di corrente in un circuito, deve esistere una continuità ed una fonte di alimentazione, normalmente una batteria o un generatore.
Conoscere questa legge ed imparare a utilizzarla costituisce il primo passo per entrare nel mondo dell’elettricità e dell’elettronica.
I circuiti si complicano e la corrente si divide nei loro vari rami. In questo semplice esempio, possiamo vedere che attraverso le resistenze R2 e R3 circola la medesima corrente e che la somma delle correnti I2 e I1 è uguale a quella che viene fornita dalla pila e che quindi ritorna alla pila. Questa somma è uguale a I3 + I1.
Come possiamo vedere, nel punto segnalato dalla freccia confluiscono le due correnti, che si sommano, per seguire lo stesso senso, di modo che la corrente I è uguale alla somma di I1 + I2.
Prima di iniziare a fare dei dei calcoli, si devono conoscere le unità di misura. La tensione si misura in Volt, la corrente in Ampère e la resistenza in Ohm. Queste unità di misura sono quelle che si utilizzeranno per applicare la Legge di Ohm.
Se a una resistenza da 1 Ohm si applica una tensione da 1 Volt, attraverso di essa circolerà una corrente da 1 Ampère. Le unità si rappresentano come segue: Ampère (A), Volt (V) e Ohm (Ω).
Uno dei primi impatti visivi che si ricevono aprendo per la prima volta un’apparecchiatura elettronica è dovuto al colore delle resistenze; queste ultime, solitamente, sono di forma cilindrica e portano segnato il proprio valore ohmico mediante delle bande di colore.
Il codice senz’altro più utilizzato è quello a quattro colori. Da ciascuna delle prime due bande si deduce una cifra, mentre dalla terza viene dedotto il moltiplicatore. Per quanto riguarda la quarta, essa è un poco più lontana rispetto alle altre tre e indica la tolleranza: per le resistenze del 5% è dorata, mentre per quelle del 2% è rossa.
Questo è il codice a quattro bande abitualmente utilizzato in elettronica. Come regola mnemonica conviene ricordare che dallo 0 al 6 il colore corrispondente al moltiplicatore indica il numero di ‘zeri’ da aggiungere alle prime due cifre. Per esempio, se la banda del moltiplicatore è di colore arancione, alle prime due cifre si devono aggiungere tre ‘zeri’; è la medesima cosa che si ottiene moltiplicando per 1.000 un numero intero.
