Leggi di Ohm e resistività: prima legge di Ohm (V=RI), seconda legge di Ohm (resistività), dipendenza dalla temperatura, conduttori ohmici e non ohmici

Prima legge di Ohm

La prima legge di Ohm vale per molti conduttori: la differenza di potenziale è direttamente proporzionale alla corrente, con resistenza costante. Si scrive $\Delta V = R\,I$, con $\Delta V$ in volt, $I$ in ampere e $R$ in ohm. In un conduttore ohmico il grafico $\Delta V$-$I$ è una retta per l'origine; in uno non ohmico, come una lampadina a incandescenza o un diodo, la resistenza varia e il grafico è una curva. Attenzione alle unità: la corrente si misura in ampere, non in volt.

Seconda legge e temperatura

La seconda legge di Ohm è $R = \rho \frac{L}{A}$: $\rho$ è la resistività del materiale, $L$ la lunghezza e $A$ l'area della sezione. A parità di materiale e sezione:

• raddoppiare $L$ raddoppia $R$; aumentare $A$ riduce $R$.

La resistività è una proprietà intrinseca: il rame ha valore basso, la gomma alto. Materiali con bassa resistività e sezione grande riducono $R$ e le perdite di energia come calore. Nei metalli, se la temperatura aumenta, la resistività aumenta secondo $\rho(T)=\rho_0[1+\alpha(T-T_0)]$. Un filo con $\rho=1{,}0\times10^{-6}\,\Omega\cdot m$, $L=5{,}0\,m$ e $A=1{,}0\times10^{-6}\,m^2$ ha $R=5{,}0\,\Omega$; con $\Delta V=12\,V$ scorre $I=2{,}4\,A$.