corso di hacking sul nudo metallo prima lezione introduzione all'elettronica digitale alcuni cenni su: cariche elettriche e potenziali la carica elettrica e' qualcosa come una forza che puo essere accumulata su un conduttore isolato (statica) oppure in movimento lungo un conduttore (corrente elettrica) si misura in coulomb (C) la corrente elettrica e' la quantita' di carica che passa lungo un conduttore nell'unita' di tempo. piu' e' alta la corrente piu cariche passano l'intensita' di corrente (I) si misura in ampere (A) 1 ampere vuol dire che ogni secondo passa un coulomb di carica dentro quel filo. la tensione e' un po come la differenza di energia (potenziale) tra due conduttori diversi se e' presente tensione tra due conduttori allora collegandoli insieme ci sara' un passaggio di corrente, se la differenza di energia e' dovuta a un accumulo di carica tra i due conduttori (condensatore) allora la carica elettrica si annullera' nel tempo se la differenza di potenziale e' mantenuta da una batteria o da un generatore elettrico a corrente continua allora la corrente sara' costante e dipendera' oltre che dalla tensione anche dalla resistenza del conduttore ai cui capi e' presente la tensione la tensione (V) si misura in volt (V) la resistenza e' una caratteristica di tutti i materiali conduttori di opporre resistenza (appunto!) al passaggio della corrente elettrica nel senso che se un materiale ha una resistenza maggiore di un altro occorrera' una tensione piu alta per far passare la stessa corrente la resistenza (R) si misura in ohm (omega maiuscolo) la legge di Ohm dice che l'intensita' di corrente che passa in un filo e' uguale alla tensione presente ai capi del filo (in volt) divisa per la resistenza di quel filo (in ohm) cioe' in formula I=V/R esempio: ai capi di un filo di resistenza 10 ohm e' presente una tensione di 20V, la corrente sara' 20/10=2 Ampere, se si raddoppia la tensione raddoppiera' anche la corrente e cosi' via, quindi un resistore (ovvero un componente elettronico costituito da materiale conduttore dotato di una certa resistenza) avra' una caratteristica tensione/corrente lineare, mentre invece altri tipi di componenti possono avere una caratteristica non lineare, ossia la loro resistenza varia in funzione della tensione presente ai loro capi la legge di Ohm si puo scrivere anche V=RI ovvero: se in un conduttore di resistenza R passa una corrente I si formera' una tensione ai capi del conduttore pari al prodotto della resistenza (in ohm) per la corrente (in ampere) o ancora R=V/I se ai capi di un conduttore e' presente una tensione V e nel conduttore scorre una corrente I cio significa che la resistenza di quel conduttore e' uguale alla tensione diviso per la corrente un generatore (ad esempio una pila) ha due poli il + e il - a causa di un errore tramandato ormai da secoli si continua oggi a credere che la corrente passi dal + al - mentre invece gli elettroni (unita' fondamentali di carica elettrica) possiedono una carica negativa e quindi il punto a maggior potenziale e' quello negativo. La corrente passa quindi in realta' dal - al + ma per convenzione si dice che la corrente passa dal + al - e cosi' sara' sempre sottinteso d'ora in avanti thevenin e norton teorema di thevenin se ho dei dispositivi elettronici collegeti tra di loro (esempio resistenze, pile, condensatori ecc) e due o piu di questi sono collegati in una maglia (vedi figura) la somma (algebrica ovvero tenendo conto del segno ) delle tensioni ai capi dei singoli dispositivi sara' 0 10 volt es: + - _______ /\ /\ _____ | \/ \/ \/ | | | | | | ------||---------------| + | - 10 volt in questo caso i 10 volt della pila vanno direttamente sulla resistenza dato che la pila fornisce energia e la resistenza la assorbe consideriamo che i 10 volt della pila vengono "mangiati" dalla resistenza e quindi sottratti: 10-10=0 altro esempio (il cosiddetto partitore di tensione): resistore 1 resistore 2 V1 V2 + - + - _______ /\ /\ ____________ /\ /\ _____ | \/ \/ \/ \/ \/ \/ | | | | | | ------||--------------------------------------- + | - 10 volt in questo caso i 10 volt della pila vengono suddivisi tra 2 (o piu) resistori la tensione sul primo resistore e' V1 sul secondo V2 ma sara' sempre V1+V2=10 volt i valori di V1 e V2 dipendono dai valori dei due resistori abbiamo i mezzi per calcolarle? si! ecco come si fa prima calcoliamo la corrente che esce dalla batteria (che e' la stessa che scorre poi nei resistori dato che il circuito e' lo stesso per far questo dobbiamo sapere: la resistenza totale del circuito sara' data dalla somma delle due resistenze (quella dei resistori 1 e 2) la tensione della pila che e' 10 volt esempio R1 = 5 ohm R2 = 15 ohm Rtotale= 5+15= 20 ohm quindi la corrente e' V/R cioe' 10/20= 0,5 ampere la tensione su R1 sara' quindi V=RI = 5 * 0,5= 2,5 volt la tensione su R2 sara' invece 15*0,5 =7,5 volt la somma di tutte le tensioni (col segno + se sono pile e col segno - se sono resistenze) sara' 10-2,5-7,5 =0 visto? se i due resistori hanno uguale valore i 10 volt saranno suddivisi equamente tra i due resistori 5 a uno e 5 all'altro un terzo esempio e' quello piu ovvio 1,5v 1,5v 1,5v 1,5v - | + - | + - | + - | + |------||----||----||----||--------| | | | | | | | | |__________/\ /\ /\______________| \/ \/ - + 6 volt anche qui 1,5+1,5+1,5+1,5-6=0 la resistenza in questo caso potrebbe essere la lampadina di una torcia elettrica oppure il circuito di una radio perche' le tensioni si sommino occorre naturalmente che le polarita' delle pile siano corrette ogni + deve andare a un - se colleghiamo 4 pile da 1,5 in serie correttamente abbiamo 1,5+1,5+1,5+1,5 = 6 volt se per sbaglio ne rovesciamo una 1,5+1,5-1,5+1,5= 3 volt ^pila a rovescio inoltre la pila a rovescio avendo segno meno sara' costretta ad assorbire energia anziche' fornirla, questo potrebbe causare danni (alcune pile collegate cosi' esplodono a meno che non siano ricaricabili) questo era il thevenin Norton e' l'equivalente di Thevenin pero' visto dal punto di vista della corrente invece che da quello della tensione se abbiamo un filo dove passa corrente e a un certo punto di questo filo abbiamo un nodo (cioe' una biforcazione) la corrente si suddividera' tra i due fili e quindi la somma (algebrica) delle correnti che entrano ed escono dal nodo sara' 0 esempio 2,5 amp 4 ohm _______ /\ /\ _____ | \/ \/ \/ | | | 7,5-5-2,5=0 |5amp. 2 ohm | |________ /\ /\ _____| nodo> | \/ \/ \/ |