Calcolatore Legge di Ohm — Tensione, Corrente, Resistenza e Potenza
Seleziona la grandezza elettrica da calcolare, inserisci gli altri due valori e ottieni istantaneamente tensione (V), corrente (I), resistenza (R) e potenza (P). Supporta milliampere, microampere, kilohm, megaohm, milliwatt e kilowatt. La formula applicata viene mostrata con ogni risultato.
Inserisci i due valori noti per calcolare l'incognita.
Come funziona
Cos'è la Legge di Ohm?
La Legge di Ohm afferma che la tensione ai capi di un conduttore è direttamente proporzionale alla corrente che lo attraversa, a condizione che la temperatura rimanga costante. Formulata dal fisico tedesco Georg Simon Ohm nel 1827, si esprime come V = I × R, dove V è la tensione in volt (V), I è la corrente in ampere (A) e R è la resistenza in ohm (Ω). Ohm derivò questa relazione sperimentando con fili di diversa lunghezza e spessore, osservando che raddoppiare la resistenza dimezzava la corrente a parità di tensione.
La Legge di Ohm si applica alla maggior parte dei conduttori metallici e a molti materiali resistivi a temperatura costante — questi sono detti materiali ohmici. Dispositivi non ohmici come diodi, transistori e lampadine a incandescenza non seguono una relazione lineare V-I, quindi la Legge di Ohm è solo un'approssimazione per loro. Nel progetto di circuiti, V = IR è l'equazione più usata: determina la sezione dei cavi, i valori delle resistenze, la caduta di tensione sui componenti e i limiti operativi di sicurezza.
La potenza nei circuiti elettrici
La potenza elettrica è la velocità con cui l'energia viene trasferita o consumata, misurata in watt (W). Tre formule equivalenti collegano la potenza alle grandezze elettriche fondamentali: P = V × I (la potenza è uguale alla tensione per la corrente), P = I² × R (utile quando si conoscono corrente e resistenza) e P = V² / R (utile quando si conoscono tensione e resistenza). Tutte e tre derivano direttamente dalla Legge di Ohm e dalla definizione di potenza.
La dissipazione di potenza ha importanza pratica perché resistori, cavi e altri componenti convertono l'energia elettrica in calore. Ogni resistore ha una potenza nominale — tipicamente 0,125 W, 0,25 W, 0,5 W o 1 W per i tipi a foro passante comuni — e superare questa potenza causa il surriscaldamento e il guasto del componente. Per esempio, un resistore da 100 Ω in un circuito a 5 V porta I = 5/100 = 50 mA e dissipa P = 0,05² × 100 = 0,25 W, quindi un resistore da un quarto di watt è la scelta minima sicura. Aggiungi sempre un margine di sicurezza di almeno il 50%.
Circuiti in serie e in parallelo
In un circuito in serie, i resistori sono collegati capo a capo e la stessa corrente scorre attraverso tutti. La resistenza totale è semplicemente la somma: R_totale = R1 + R2 + R3 + ... La tensione si divide su ciascun resistore in proporzione al suo valore (V_n = I × R_n), che è il principio dei partitori di tensione usati per impostare punti di polarizzazione o scalare uscite di sensori.
In un circuito in parallelo, i resistori condividono la stessa tensione ma la corrente si divide tra i rami. La resistenza totale segue la regola dei reciproci: 1/R_totale = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... Per due resistori, la formula semplificata è R_totale = (R1 × R2) / (R1 + R2). Le combinazioni in parallelo producono sempre una resistenza totale inferiore al resistore individuale più piccolo. Capire entrambe le configurazioni ti permette di progettare circuiti che forniscano la tensione e la corrente corrette a ogni componente, dimensionare correttamente fusibili e cavi, e diagnosticare guasti in modo efficiente.
Domande frequenti
›Cos'è la Legge di Ohm in parole semplici?
La Legge di Ohm dice che se aumenti la tensione che spinge l'elettricità attraverso un filo, scorre più corrente — e se aumenti la resistenza, scorre meno corrente. La relazione esatta è V = I × R: la tensione è uguale alla corrente moltiplicata per la resistenza. Conoscendo due di queste tre grandezze puoi calcolare la terza.
›Quali unità si usano nella Legge di Ohm?
La tensione si misura in volt (V), la corrente in ampere (A) e la resistenza in ohm (Ω). Queste unità sono definite in modo che 1 V = 1 A × 1 Ω. In pratica si usano spesso i milliampere (1 mA = 0,001 A) per correnti piccole, i kilohm (1 kΩ = 1.000 Ω) per resistenze maggiori e i megaohm (1 MΩ = 1.000.000 Ω) per resistenze molto alte, come quelle nei circuiti di protezione degli ingressi.
›Come calcolo la tensione usando la Legge di Ohm?
Moltiplica la corrente (in ampere) per la resistenza (in ohm): V = I × R. Per esempio, se 2 A scorrono attraverso un resistore da 50 Ω, la caduta di tensione ai suoi capi è 2 × 50 = 100 V. Se la tua corrente è in milliampere, converti prima: 200 mA = 0,2 A, quindi V = 0,2 × 50 = 10 V.
›Come trovo la corrente quando conosco tensione e resistenza?
Ricava dalla Legge di Ohm I = V / R. Se hai una batteria da 9 V collegata a un resistore da 470 Ω, la corrente è 9 / 470 ≈ 0,0191 A, ossia circa 19,1 mA. È la corrente che scorre nel resistore e determina la potenza che dissipa.
›Qual è la relazione tra potenza e Legge di Ohm?
La potenza (P) misura quanto velocemente l'energia viene consumata, in watt. Si collega alla Legge di Ohm attraverso tre formule equivalenti: P = V × I, P = I² × R e P = V² / R. Tutte e tre danno la stessa risposta; scegli quella che corrisponde alle grandezze che già conosci. Per un resistore che porta 0,1 A a 10 V: P = 10 × 0,1 = 1 W.
›La Legge di Ohm vale per i circuiti in corrente alternata?
La Legge di Ohm si applica ai resistori puri nei circuiti in corrente alternata proprio come in quelli in corrente continua. Tuttavia, i circuiti in AC contengono anche condensatori e induttori, che introducono la reattanza (opposizione alla corrente dipendente dalla frequenza). La generalizzazione per la CA usa l'impedenza (Z) invece della semplice resistenza: V = I × Z, dove Z è un numero complesso. Per lavori in audio, radio ed elettronica di potenza sono necessari calcoli di impedenza complessa che vanno oltre la Legge di Ohm di base.
›Perché la resistenza genera calore?
Quando la corrente scorre attraverso un resistore, gli elettroni urtano gli atomi del materiale, trasferendo energia cinetica sotto forma di calore. La potenza dissipata come calore è P = I² × R — questo si chiama effetto Joule. Corrente o resistenza più elevate significano più calore. Ecco perché i cablaggi ad alta corrente usano conduttori spessi e a bassa resistenza, e perché i resistori hanno potenze nominali per evitare il surriscaldamento.
›Cosa succede se supero la potenza nominale di un resistore?
Superare la potenza nominale causa il surriscaldamento del resistore. Con un sovraccarico moderato può derivare dal valore nominale o diventare inaffidabile. Con un sovraccarico severo il resistore può fumare, creparsi o prendere fuoco. Calcola sempre P = I² × R e scegli un resistore con una potenza nominale di almeno 1,5-2 volte la potenza prevista. Le potenze nominali comuni sono 0,1 W, 0,25 W, 0,5 W, 1 W e 2 W per i componenti a foro passante.
Strumenti correlati
Ultimo aggiornamento: