La tensione è una differenza, non un'etichetta

Due punti definiscono una tensione

Una tensione è la differenza di potenziale elettrico tra due punti. Scrivere «il nodo A è a 3 V» significa 3 V rispetto a un riferimento dichiarato, solitamente il nodo chiamato massa. La massa è un riferimento per i calcoli; non significa automaticamente un collegamento a terra. Una batteria può alimentare un circuito il cui intero riferimento è flottante rispetto alla stanza.

Definisci $V_{AB}=V_A-V_B$. Se A è a 3.3 V e B a 1.2 V, la tensione da A a B è 2.1 V. Invertire i puntali dello strumento dà −2.1 V. I valori negativi indicano quindi una direzione, anziché uno stato elettrico impossibile. Nomina i nodi prima di calcolare e mantieni la polarità in ogni equazione.

Primo calcolo con un resistore

Per un resistore ideale, la legge di Ohm è $V=IR$. Un resistore da 2.2 kΩ percorso da 1.5 mA ha 3.3 V ai suoi capi: $2200\times0.0015=3.3$. I fattori kilo e milli qui si annullano, ma soltanto perché i loro esponenti sono opposti. Con 220 Ω invece, la stessa corrente produce 0.33 V. Scrivi sempre una riga in unità di base quando un risultato sembra sorprendente.

A (3.3 V) --- R = 2.2 kohm --- B (0 V)
                  I = 1.5 mA -->

Questo disegno dichiara corrente positiva da A a B e tensione positiva del resistore ad A. Descrive una relazione a due terminali, non garantisce che una sorgente reale possa fornire la corrente richiesta. Un limite di corrente dell'alimentazione, la tolleranza del resistore e la resistenza dei fili possono cambiare il risultato.

Leggi prima di collegare

Collega un voltmetro tra i due nodi lasciando il circuito collegato. La sua resistenza di ingresso finita diventa un altro ramo del circuito; calcoleremo questo carico più avanti. Per il corso, usa esempi a bassa tensione con una sorgente da 3.3 V o 5 V. Registra valore della sorgente, riferimento, valore del resistore e tensione attesa prima di una misura. Questa abitudine separa un errore di cablaggio da uno aritmetico.