Come calcolare la resistenza di un conduttore

Tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

La resistenza elettrica di un materiale è un parametro che tiene conto di tre fattori: la resistenza del materiale (parametro intrinseco del materiale che varia di materiale in materiale), la lunghezza dell'elemento e il suo spessore. La resistenza elettrica qualifica il materiale come conduttore o isolante. Infatti materiali caratterizzati da alti valori di resistenza si comportano da isolanti, inibendo il passaggio della corrente. Quelli invece che presentano una resistenza bassa si oppongono di meno e permettono ad una buona parte della corrente di fruir loro attraverso. La resistenza di un conduttore è legata a delle perdite di tipo ohmico. Ciò vuol dire che parte della potenza viene dispersa dalla resistenza per effetto ohm, ed è proprio questo fenomeno, conosciuto come "effetto Joule" che causa il surriscaldamento dei fili o dei circuiti in cui circola corrente.
Al fine di valutare tali perdite risulta fondamentale calcolare il valore di resistenza del conduttore. In questa guida vi mostreremo come fare.

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Occorrente

  • Carta e penna
  • Oscilloscopio
  • Amperometro
  • Generatore di segnali
  • Ohmetro
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Invertire la legge di Ohm

Il calcolo della resistenza di un conduttore può essere condotto in vario modo a seconda che questo sia eseguito per scopi puramente scolastici o per fini di progettazione di circuiti.
Se il vostro scopo è quello scolastico, con buona probabilità avrete bisogno della legge di Ohm, ovvero della legge che lega la tensione alla corrente tramite la resistenza. La legge assume questa espressione: V=R*I, dove V è il valore di tensione di ingresso espresso in Volt, R è la resistenza espressa in Ohm e I è l'intensità di corrente espressa in Ampere. Dalla conoscenza di V e I, invertendo tale relazione è possibile conoscere la R. Questa procedura è quella che verrà in seguito utilizzata anche per il calcolo della resistenza per fini progettuali, attuando però all'occorrenza delle modifiche.

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Usare la relazione costitutiva della Resistenza

Sempre per quanto riguarda l'ambito scolastico un'altra formula che ci consente di determinare in maniera facie e veloce l resistenza di un conduttore è quella che lega la resistenza a parametri fisici e geometrici del conduttore quali: la resistività del materiale (p), la sua lunghezza (l) e il suo spessore (s). Conoscendo infatti questi tre parametri è possibile conoscere la resistenza tramite la legge: R=(p*l)/s.

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Utilizzare strumenti appositi

Nel calcolo della resistenza per fini progettuali si utilizzano metodi più o meno diversi ma che sfruttano comunque il principio della legge di Ohm. In particolare esiste uno strumento, detto "ohmetro", che tramite i suo morsetti collegati alla resistenza, permette di calcolare facilmente il valore di R. Se non siete in possesso di questo strumento potreste comunque provare ad imporre una tensione di ingresso tramite un generatore di segnale e andare a fare una lettura della corrente di uscita tramite un amperometro o un oscilloscopio. Dividendo poi la tensione generata per il valore di corrente risultante sarete in grado di trovare il valore della resistenza.
Tenete sempre presente che nel caso di calcolo di resistenza nella pratica questo verrà alterato da diversi fattori, primo tra tutti l temperatura del materiale, che non sarà costante ma varierà per l'azione dell'effetto Joule. Rimane comunque un dato insignificante per la maggior parte delle applicazioni.

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