Sommario:
- La legge di Ohm e la legge di Joule
- Formule di resistenza e capacità equivalenti
- Leggi di corrente e tensione di Kirchhoff
- Calcolo della costante di tempo RC
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Parte dell'elettronica per Dummies Cheat Sheet
Con solo una manciata di formule matematiche di base, si può arrivare molto lontano nell'analizzare le vicende nei circuiti elettronici e nella scelta dei valori per i componenti elettronici nei circuiti che progettate.
La legge di Ohm e la legge di Joule
La legge di Ohm e la legge di Joule sono comunemente usate nei calcoli che riguardano i circuiti elettronici. Queste leggi sono semplici, ma quando cerchi di risolvere una variabile o un'altra, è facile confonderle. La seguente tabella presenta alcuni calcoli comuni usando la legge di Ohm e la legge di Joule. In questi calcoli:
V = tensione (in volt)
I = corrente (in ampere)
R = resistenza (in ohm)
P = potenza (in watt)
| Sconosciuta Valore | Formula |
|---|---|
| Tensione | V = I x R |
| Corrente | I = V / R |
| Resistenza | R = V / I |
| Potenza | P = V x I o P = V 2 / R o P = I 2 R |
Formule di resistenza e capacità equivalenti
I circuiti elettronici possono contenere resistori o condensatori in serie, in parallelo o in combinazione. È possibile determinare il valore equivalente di resistenza o capacità utilizzando le seguenti formule:
Resistori in serie:
Resistori in parallelo:
o
Condensatori in serie:
o
Condensatori in parallelo:
Leggi di corrente e tensione di Kirchhoff
Le leggi sul circuito di Kirchhoff sono comunemente usate per analizzare cosa sta succedendo in un circuito chiuso. Sulla base del principio di conservazione dell'energia, la legge di Kirchhoff (KCL) afferma che, su qualsiasi nodo (giunzione) in un circuito elettrico, la somma delle correnti che fluiscono in quel nodo è uguale alla somma delle correnti fluendo fuori da quel nodo, e la Voltage Law (KVL) di Kirchhoff afferma che la somma di tutte le cadute di tensione attorno ad un loop circuitale è uguale a zero.
Per il circuito mostrato, le Leggi di Kirchhoff ti dicono quanto segue:
KCL: I = I 1 + I 2
KVL: V batteria - V R - V LED = 0, o V batteria = V R + V LED
Calcolo della costante di tempo RC
In un circuito resistore-condensatore (RC), ci vuole un certo lasso di tempo prima che il condensatore si carichi fino alla tensione di alimentazione, e quindi, una volta completamente carico, scaricare fino a 0 volt.
I progettisti di circuiti utilizzano reti RC per produrre timer e oscillatori semplici perché il tempo di carica è prevedibile e dipende dai valori del resistore e del condensatore. Se si moltiplica R (in ohm) per C (in farad), si ottiene la cosiddetta costante di tempo RC del circuito RC, simboleggiata da T:
Un condensatore carica e scarica quasi completamente dopo cinque volte la sua costante di tempo RC, o 5 RC .Dopo che è passato l'equivalente di una costante di tempo, un condensatore scaricato carica approssimativamente i due terzi della sua capacità e un condensatore caricato scarica quasi i due terzi della strada.
