Conexiunea unui circuit

Conexiunea unui circuit

Lungimea si modul de asezare a conductorilor in circuit

Pana in acest moment am analizat circuite cu o singura baterie si o singura rezistenta fara a lua in calcul firele conductoare dintre componente, atata timp cat am format un circuit complet. Conteaza lungimea firelor sau "forma" circuitului pentru calculele noastre? Sa consideram cateva configuratii de circuitelor:

Atunci cand conectam doua puncte dintr-un circuit printr-un fir conductor, presupunem de obicei ca acele fire prezinta o rezistenta neglijabila. Prin urmare, ele nu contribuie intr-o masura hotaratoare la rezistenta totala a circuitului, iar singura rezistenta pe care o luam in calcul este rezistenta componentelor din circuit. In circuitele de mai sus, singura rezistenta este rezistenta de 5 Ω a rezistoarelor, si o vom considera doar pe aceasta in calculele noastre. In realitate, firele metalice au o anumita rezistenta (precum si sursele de tensiune!), dar acele rezistente sunt in general mult mai mici decat rezistenta prezenta in celelalte componente din circuit incat pot fi neglijate. Exceptie fac firele din circuitele de putere (curenti mari), unde chiar si o rezistenta foarte mica poate genera caderi de tensiune importante.

Punctul electric comun

Daca rezistenta firelor conductoare este mica spre zero, putem considera punctele conectate din circuit ca fiind comune din punct de vedere electric. Punctele 1 si 2 din circuitele de mai sus pot exista fizic foarte aproape unul de celalalt sau la o distanta destul de mare pentru ca, din punct de vedere al masuratorilor tensiunii si rezistentei, acest lucru nu conteaza. Acelasi lucru este valabil si pentru punctele 3 si 4. Este ca si cum capetele rezistorilor ar fi atasate direct la terminalele bateriei din punct de vedere al legii lui Ohm. Este bine de stiut acest lucru, pentru ca asta inseamna ca putem retrasa circuitul, lungind sau scurtand firele dupa bunul nostru plac, fara a afecta functionarea circuitului in mod decisiv. Tot ceea ce conteaza este legarea componentelor unul de celalalt in aceeasi secventa.

Rezulta si faptul ca valorile tensiunii intre seturi de puncte "comune" vor fi identice. Adica, tensiunea intre punctele 1 si 4 (la bornele bateriei), este aceeasi cu tensiunea dintre punctele 2 si 3 (la bornele rezistorului) in circuitul de mai sus.

Sa analizam circuitul alaturat si sa vedem care sunt punctele comune.

Aici avem doar doua componente fara a lua in considerare si firele: bateria si rezistorul. Cu toate ca firele au un drum mai incalcit, ele formeaza un circuit si exista cateva puncte comune din punct de vedere electric in acest circuit, si anume: punctele 1, 2 si 3 pentru ca acestea sunt toate conectate intre ele printr-un singur fir (fara alt component electric intre ele). Acelasi lucru este valabil si pentru punctele 4, 5 si 6.

Tensiunea intre punctele 1 si 6 este de 10 volti, direct de la baterie. Dar, pentru ca punctele 5 si 4 sunt comune cu 6, iar punctele 2 si 3 sunt comune cu 1, intre aceste doua grupe de puncte se regasesc de asemenea 10 volti:

Intre punctele 1 si 4 = 10 volti
Intre punctele 2 si 4 = 10 volti
Intre punctele 3 si 4 = 10 volti (direct la bornele rezistorului)
Intre punctele 1 si 5 = 10 volti
Intre punctele 2 si 5 = 10 volti
Intre punctele 3 si 5 = 10 volti
Intre punctele 1 si 6 = 10 volti (direct la bornele bateriei)
Intre punctele 2 si 6 = 10 volti
Intre punctele 3 si 6 = 10 volti

Din moment ce aceste puncte sunt conectate impreuna prin fire cu rezistenta zero (ideala), caderea de tensiune dintre aceste puncte este zero, indiferent de valoarea curentului prin aceste puncte/fire. Daca am fi sa citim tensiunea intre puncte comune, aceasta ar trebui sa fie practic zero.

Punctele 1, 2, si 3 sunt comune din punct de vedere electric
Intre punctele 1 si 2 = 0 volti
Intre punctele 2 si 3 = 0 volti
Intre punctele 1 si 3 = 0 volti

Punctele 4, 5, si 6 sunt comune din punct de vedere electric
Intre punctele 4 si 5 = 0 volti
Intre punctele 5 si 6 = 0 volti
Intre punctele 4 si 6 = 0 volti

Acest lucru are sens si din punct de vedere matematic. Cu o baterie de 10 volti si un rezistor de 5 Ω, curentul va fi de 2 amperi. Rezistenta firelor fiind zero, caderea de tensiune pe intregul circuit poate fi determinata cu ajutorul legii lui Ohm, astfel:

Pentru ca punctele comune din punct de vedere electric dintr-un circuit au aceeasi tensiune si rezistenta relativa, firele ce conecteaza aceste puncte sunt de obicei desemnate printr-o aceeasi notatie. Asta nu inseamna ca punctele terminalelor au aceeasi denumire, ci doar firele de legatura. De exemplu:

Punctele 1, 2 si 3 sunt comune, prin urmare firul ce conecteaza punctele 1 si 2 este notat asemenea (firul #2) firului ce conecteaza punctele 2 si 3 (firul #2). Intr-un circuit real, firul dintre punctele 1 si 2 poate avea culori si marimi diferite fata de firul ce conecteaza punctele 2 si 3, dar notatia lor ar trebui sa fie asemanatoare. Acelasi lucru este valabil si pentru firele ce conecteaza punctele 6, 5 si 4.