CIRCUITO IN SERIE: CARATTERISTICHE, COME FUNZIONA ED ESEMPI - TECNOLOGIA - 2024

Un circuito in serie è quello in cui viene effettuato il collegamento degli elementi uno seguito dall'altro; cioè in sequenza. In questi circuiti la corrente elettrica circola attraverso un unico percorso, dalla sorgente di energia ai componenti che compongono l'assieme (resistenze, condensatori, induttori, interruttori, ecc.).

Il circuito in serie è costituito da una rete di circolazione attraverso la quale vengono registrate le cadute di tensione e il consumo di corrente in funzione del fabbisogno energetico dei componenti collegati.

caratteristiche

I circuiti in serie hanno una connessione di sequenza generale. Questo dà loro alcune specifiche tecniche, che sono dettagliate di seguito:

I terminali degli elementi vengono collegati successivamente

Il terminale di uscita di un elemento (negativo) è collegato al terminale di ingresso del componente successivo (positivo).

La tensione totale è uguale alla somma delle tensioni dei singoli elementi

Nel caso in cui sia presente una sola sorgente di tensione, la tensione applicata al sistema sarà uguale alla somma delle cadute di tensione in ciascun elemento del circuito.

Pertanto, l'espressione matematica utilizzata per questo fenomeno è la seguente:

Nel caso di collegamento di più batterie, collegando due batterie il risultato ottenuto è la somma di entrambe le tensioni.

Quanto sopra si verifica purché entrambe le sorgenti di alimentazione siano collegate con la corretta polarità; cioè, il negativo della prima batteria con il positivo della seconda batteria e così via.

L'intensità della corrente è la stessa in qualsiasi punto del circuito in serie

Questo perché la corrente non si divide in nessun ramo, poiché tutto scorre per lo stesso percorso.

Ciò significa che la stessa intensità della corrente passa attraverso ciascuno degli elementi collegati in serie.

La resistenza equivalente del circuito è la somma di tutte le resistenze

Poiché l'intensità della corrente segue un unico percorso di circolazione, la resistenza totale del circuito è pari alla somma di tutte le resistenze che lo compongono.

Matematicamente, questo principio è espresso come segue:

Più resistori sono collegati al circuito, maggiore è la resistenza totale equivalente del sistema e, secondo la legge di Ohm (V = I * R), se la resistenza aumenta, l'intensità diminuisce.

In breve, più resistenze colleghiamo al circuito in serie, minore è la corrente che lo attraversa.

I componenti del circuito dipendono l'uno dall'altro

Ad esempio, se il circuito include la connessione di un interruttore e si apre, la corrente interrompe automaticamente il flusso attraverso il circuito, indipendentemente dal punto di disconnessione.

Lo stesso accade se uno degli elementi si rompe durante il suo funzionamento. Se un componente si scioglie o si disconnette, il circuito si aprirà a quel punto e la corrente smetterà di fluire.

Inoltre, la natura del circuito implica che tutti i componenti siano collegati o scollegati contemporaneamente.

Cioè, o il circuito è aperto (e quindi tutti i componenti sono scollegati) o il circuito è chiuso (e di conseguenza tutti i componenti sono collegati).

Come funziona?

Un circuito in serie è pilotato da una sorgente che genera tensione, che induce la corrente a fluire attraverso l'intero circuito.

A sua volta, per far circolare la corrente, necessita di un percorso chiuso che le permetta di attraversare un circuito chiuso e di ritornare alla sorgente di tensione attraverso il terminale negativo della stessa.

Indipendentemente dalle variazioni di ciascun circuito, all'incirca tutti i circuiti in serie sono costituiti da:

- Una fonte di energia.

- Un materiale conduttivo (cavo) che facilita la circolazione della corrente e che chiude il circuito in tutti i suoi punti.

- Uno o più elementi riceventi che assorbono l'energia fornita dalla fonte di alimentazione: resistori, induttori, condensatori e altri componenti elettronici.

Come farlo?

La configurazione di un circuito in serie è molto semplice e l'assemblaggio può essere replicato a casa con pochissimi strumenti.

Ecco una guida pratica su come assemblare un circuito in serie in modo rapido ed efficiente:

1- Selezionare una base per il circuito, preferibilmente in legno, che funga da superficie isolante.

2- Individua la fonte di alimentazione. Prendi una batteria convenzionale e fissala alla base del circuito con del nastro adesivo, cercando che l'assieme rimanga fisso.

3- Fissare i portalampada sulla base del circuito con una vite. Questi elementi fungeranno da resistori di montaggio. È possibile posizionare tanti portalampada quante sono le resistenze che si desidera collegare nel circuito.

4- Individuare l'interruttore sulla base del circuito, proprio accanto alla polarità positiva. In questo modo l'interruttore aziona il flusso di corrente attraverso il circuito, chiudendo il collegamento.

5- Tagliare a misura i cavi in ​​rame, secondo le distanze stabilite tra i vari componenti del circuito. Ricordarsi di rimuovere il rivestimento del conduttore alle estremità, utilizzando un piccone specializzato.

6- Effettuare i collegamenti tra i vari elementi che compongono il circuito.

7- Al termine premere l'interruttore per certificare il funzionamento del gruppo elettrico.

Esempi

I circuiti in serie sono disponibili in varie configurazioni nella vita di tutti i giorni; sono una parte intrinseca della vita quotidiana.

Un esempio tangibile di ciò sono le luci di Natale, nel cui assieme l'alimentazione è data dalla presa di corrente (fonte di alimentazione), seguita dai conduttori e passante per le lampadine (resistenze).

Allo stesso modo, quando si collegano le batterie a una torcia, le batterie sono collegate in serie; ovvero, uno dopo l'altro, collegando alternativamente i poli positivo e negativo di ciascuna batteria. Pertanto, la tensione totale della batteria risulta dalla somma delle tensioni di tutte le batterie.

Riferimenti

1. Circuiti in parallelo e in serie (sf). Estratto da: areatecnologia.com
2. Circuito in serie (sf). Recupero da: ecured.cu
3. Circuiti in serie e in parallelo (2013). Estratto da: fisica.laguia2000.com
4. Come funziona un circuito elettrico in serie. © 2018 Aialanet SL Estratto da: homemania.com
5. Circuito in serie (sf). Recuperato su: edu.xunta.es
6. Serie, parallelo e circuito misto (2009). Estratto da: electricasas.com
7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Circuiti in serie. Estratto da: es.wikipedia.org