Corso di Elettronica per ragazzi 7-12: collegamenti in serie e in parallelo

In questa seconda puntata del corso di elettronica per ragazzi scopriremo, sempre in maniera semplice e divertente, cosa sono e a che servono i collegamenti in serie e in parallelo in un circuito. Inoltre inizieremo a parlare della legge di Ohm, tanto essenziale e importante per la determinazione del corretto valore dei componenti elettronici.

Cunicoli

In un circuito elettrico, i componenti elettronici, quando sono più di uno, possono essere collegati tra loro in due diverse modalità:

  • in serie;
  • in parallelo.

Tale differenziazione cambia totalmente il modo in cui la corrente elettrica si distribuisce in esso, modificando anche la sua finalità. Vediamo di capire, innanzitutto, le due diverse tipologie, raffrontando gli elettroni a dei bambini che, attraversando un cunicolo, compiono alcune divertenti operazioni.

Collegamento in Serie

In questo tipo di collegamento (vedi figura 1) gli elettroni, ossia i bambini, possono attraversare una sola strada, disponendosi uno dietro l'altro. Se un bambino si ferma si blocca il flusso del cammino di tutti gli altri. Andiamo attentamente a esaminare le varie parti che compongono il circuito in serie, osservando le due illustrazioni, sapendo che la comprensione di tale filosofia è indispensabile per il proseguo della lettura:

  • gli elettroni sono come dei bambini, che corrono e che si muovono solo in un senso, all'interno del cunicolo. Quest'ultimo rappresenta il sistema dei conduttori elettrici del circuito, ossia i fili e i cavi, dai quali essi non possono uscire;
  • la pila, rappresentata da V1, è come il latte e serve per dare energia ai bambini. Se l'alimento termina i bambini non si muovono più. Esso è definito anche "generatore di tensione";
  • le resistenze, rappresentate da R1 e da R2, sono come delle strettoie nel cunicolo che limitano il transito dei bambini, facendone passare meno;
  • l'utilizzatore (in questo caso la lampadina), rappresentato da L1, è come un gioco di sonagli che i bambini muovono al loro passaggio. Costituisce la finalità stessa del circuito, ossia quella per cui è stato realizzato l'insieme dei cunicoli, che è il divertimento dei bimbi. Si noti che l'utilizzatore è anche una sorta di resistenza, in quanto anch'essa limita il cammino dei bimbi;
  • il simbolo di massa (o terra) è sempre necessario in un circuito e fissa, su tale punto, una tensione di 0V.
Figura 1: comprendere il collegamento in serie in un circuito elettrico

Figura 1: comprendere il collegamento in serie in un circuito elettrico

Collegamento in Parallelo

In questo tipo di collegamento (vedi figura 2) gli elettroni, ossia i bambini, possono attraversare diverse strade alternative. Se un bambino blocca il flusso del cammino in una strada, gli altri bimbi possono continuare a percorrere le altre vie. Andiamo nuovamente a esaminare le varie parti che compongono il circuito in parallelo, osservando le due illustrazioni sotto:

  • anche qui gli elettroni sono come dei bambini, che corrono e che si muovono solo in un senso, all'interno del cunicolo. Esso rappresenta l'insieme dei conduttori elettrici del circuito, ossia i fili e i cavi. I bambini, in questo caso, scelgono casualmente la strada da percorrere;
  • la pila, rappresentata da V1, è come il latte e serve per dare energia ai bambini;
  • gli utilizzatori (in questo caso le tre lampadine), rappresentate da L1, L2 e L3, sono come dei giocattoli che i bambini utilizzano momentaneamente al loro passaggio. Costituiscono la finalità stessa del circuito, ossia quella per cui è stato realizzato l'insieme dei cunicoli. Si noti che gli utilizzatori si comportano come le resistenze, in quanto essi limitano il cammino dei bimbi;
  • il simbolo di massa (o terra) è sempre necessario in un circuito è fissa, su tale punto, una tensione di 0V.

 

Figura 2: comprendere il collegamento in parallelo in un circuito elettrico

Figura 2: comprendere il collegamento in parallelo in un circuito elettrico

Realizziamo un circuito in serie con quattro diodi Led

Bene, adesso che sono stati compresi i concetti base dei tipi di collegamento tra i vari componenti, possiamo approntare e realizzare il circuito elettrico proposto in figura 3. Esso risulta formato dai seguenti componenti elettronici:

  • una batteria da 9V, utilizzata quale generatore di tensione;
  • una resistenza di limitazione di corrente, dal valore di 100 ohm (colori marrone, nero e marrone), che ha la funzione di non far bruciare i diodi Led;
  • quattro diodi Led, collegati in serie, nel quale il catodo di un diodo è collegato con l'anodo del successivo, in cascata.
Figura 3: il cablaggio di quattro diodi Led in serie

Figura 3: il cablaggio di quattro diodi Led in serie

Esperienze sul circuito in serie con quattro diodi Led

Completato il cablaggio elettrico possiamo subito passare a eseguire alcune esperienze pratiche che, ripetiamo, sono indispensabili alla comprensione dell'argomento. La sola lettura degli articoli non basta.
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Una risposta

  1. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 15 marzo 2018

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