Calcolatore della legge di Ohm

La legge di Ohm collega tre numeri di un circuito in continua: tensione, corrente e resistenza. Questo calcolatore risolve il terzo quando ne conosci due, con i campi Voltage V (volts), Current I (amps) e Resistance R (ohms) visibili insieme, così non perdi l’unità mentre confronti il quaderno con il banco.

Perché la legge di Ohm governa i circuiti in corrente continua

In un laboratorio scolastico o in un’officina di prototipi la domanda più frequente non è “quanto vale R sul datasheet”, ma “questa alimentazione da 12 V farà passare due ampere su quel carico?”. Se indovini a mente, mescoli spesso millivolt e volt, oppure tratti un resistore da 6 Ω come se fosse 6 kΩ. La relazione V = I·R è lineare solo se R è costante: per un filo di rame a temperatura fissa è un’ottima prima stima; per un riscaldatore che si scalda, R cresce e la corrente cala.

Chi allestisce una prova di fisica deve anche documentare quale coppia ha misurato. Misurare 12 V a vuoto e poi 2 A sotto carico non è lo stesso punto di lavoro: la caduta sui cavi riduce la tensione ai capi del resistore. Tenere i tre campi sullo stesso schermo obbliga a dichiarare il punto. Il valore canonico di questa pagina — 12 V, 2 A, 6 Ω — è scelto perché 12/2 = 6 esatto, quindi un disaccordo di anche 0,1 Ω segnala un errore di digitazione, non un’incertezza da ultimo cifra.

Prima di chiudere un relè o di consegnare un esercizio, chiediti se stai descrivendo un ramo resistivo unico. Maglie con più cadute, generatori non ideali e componenti non lineari escono dal modello. Lo strumento resta utile proprio perché è stretto: ti costringe a ridurre il problema a un triplo misurabile.

Prima di iniziare

Prepara tre etichette scritte a matita: tensione ai capi del carico, corrente nello stesso ramo, resistenza equivalente di quel ramo. Mappa le etichette su Voltage V (volts), Current I (amps) e Resistance R (ohms). Segna se ciascun numero viene da un tester, da un datasheet o da un’ipotesi d’esame.

Decidi l’incognita prima di digitare. Se hai misurato V e I, R è V/I. Se il testo dà V e R, I è V/R. Non riempire tutti e tre i campi “per sicurezza”: il risolutore deve sapere quale quantità ricalcolare.

Controlla i prefissi. Un alimentatore da laboratorio etichettato “12,00 V” e un milliamperometro su 2000 mA fondo scala producono 2 A, non 2000 A. Porta tutto in volt, ampere e ohm prima di confrontare con l’esempio 12 / 2 / 6.

Casi d’uso comuni

• Verificare un resistore di carico da 6 Ω su una linea a 12 V prima di chiudere l’interruttore
• Ricavare la corrente di un riscaldatore quando conosci solo tensione di targa e resistenza a freddo
• Controllare un esercizio in cui u = 0 non c’entra: qui non c’è cinematica, solo V, I e R
• Stimare la resistenza equivalente vista da un banco a 12 V che eroga 2 A
• Confrontare la caduta misurata con V = I·R dopo aver letto I sul tester
• Predimensionare un fusibile: se I calcolata è 2 A, un fusibile da 500 mA non è una “protezione leggermente stretta”, è un taglio certo

Come utilizzare questa calcolatrice

1. Inserisci Voltage V (volts) se la conosci (seme: 12).
2. Inserisci Current I (amps) se la conosci (seme: 2).
3. Inserisci Resistance R (ohms) se la conosci (seme: 6).
4. Lascia vuoto il campo da ricavare. Il motore usa V = I·R, I = V/R oppure R = V/I.

Ogni modifica ricalcola subito. Se i tre valori sono pieni e ne cambi uno, considera l’ultimo dato come vincolo nuovo e ricontrolla che il triplo resti coerente con 12, 2 e 6 quando torni all’esempio di riferimento.

Procedura dettagliata passo dopo passo

Giulia sta montando un carico resistivo su un alimentatore da banco impostato a 12 V. Il foglio del docente chiede la corrente se R vale 6 Ω, e un compagno insiste che “sono circa 200 mA perché 12 diviso 6 fa due, quindi duecento”.

Situazione: deve distinguere 2 A da 0,2 A prima di scegliere i cavi.

Valori inseriti:

• Voltage V (volts) = 12
• Resistance R (ohms) = 6
• Current I (amps) lasciato da calcolare

Risultato: I = 12 / 6 = 2 A. Il triplo canonico è quindi tensione 12, corrente 2, resistenza 6. Se invece misura 2 A su 12 V e vuole R, ottiene 6 Ω. Se conosce 2 A e 6 Ω, V torna 12 V.

Controllo di sanità: raddoppiare R a 12 Ω deve dimezzare I a 1 A a parità di 12 V. Se I resta 2, ha dimenticato di aggiornare Resistance R (ohms). Se I diventa 200, ha scritto 0,06 Ω.

Cosa porta via: annota “12 V ai capi del carico, 2 A nel ramo, 6 Ω equivalenti, continuo, 25 °C di prova”, non solo “I = 2”.

Formula e metodo

La configurazione ohms-law implementa un’unica identità e due inversi:

• Voltage V (volts) = Current × Resistance
• Current I (amps) = Voltage / Resistance
• Resistance R (ohms) = Voltage / Current

I numeri d’oro di questa pagina sono V = 12, I = 2, R = 6. 12 = 2 × 6 senza arrotondamenti nascosti.

Comprendere ogni input

Voltage V (volts): differenza di potenziale sul ramo che stai descrivendo, in volt. Esempio 12. Non è la tensione a vuoto dell’alimentatore se i cavi cadono 0,4 V.

Current I (amps): intensità nello stesso ramo, in ampere. Esempio 2. Un valore 0,002 è due milliampere; un valore 2 è due ampere.

Resistance R (ohms): resistenza ohmica equivalente, in ohm. Esempio 6. Non è la reattanza di un induttore a 50 Hz.

Ipotesi

• Un solo ramo, regime stazionario, R indipendente da I e da T.
• Grandezze in volt, ampere, ohm (SI); niente fattore 1000 automatico per mA o kΩ.
• Generatore ideale: la tensione che inserisci è quella sul resistore.
• Nessuna potenza dissipata nel modello (per i watt usa lo strumento di potenza elettrica).
• Nessuna tolleranza ±5% del resistore commerciale: il motore è esatto sui numeri digitati.

Errori comuni con Calcolatore della legge di Ohm

• Scrivere 2 in Current I (amps) quando il tester era in mA (corrente vera 0,002 A).
• Usare la tensione a vuoto 12 V insieme alla corrente sotto un carico che fa cadere i cavi.
• Trattare un LED come se avesse R = V/I costante a ogni tensione.
• Dimenticare che tre resistori da 6 Ω in parallelo non sono 6 Ω equivalenti.
• Confrontare R calcolata con un codice colore letto al contrario (oro e argento scambiati).

Esempi realizzati

1. Canone da banco. Tensione 12 V, corrente 2 A → resistenza 6 Ω. È il triplo registrato in golden-values.json per ohms-law.
2. Incognita corrente. Tensione 12 V, resistenza 6 Ω → corrente 2 A. Utile quando il tester di corrente non è in serie.
3. Incognita tensione. Corrente 2 A, resistenza 6 Ω → tensione 12 V. Serve a stimare la caduta su un shunt ohmico.
4. Controllo inverso. Lascia vuoto Voltage V (volts) con I = 2 e R = 6: il pannello deve tornare 12, non 120.
5. Fuori dal canone (solo per sentire la scala). 12 V e 0,006 Ω darebbero 2000 A: se vedi un numero così, hai perso un prefisso, non hai “scoperto un corto teorico da alimentare”.

Interpretare i risultati

Se il numero “balla” quando cambi solo l’unità a schermo, stai mescolando selettori. Allinea sempre il canone 12 / 2 / 6 prima di fidarti di uno scenario nuovo.

Quando il risultato contraddice il quaderno, confronta etichette campo per campo. Quasi sempre è un mA scritto come A, non un buco nella formula.

Registrazione e condivisione dei risultati

Per un verbale di laboratorio copia i tre campi con unità, lo schema (un resistore, due puntali), la temperatura se R è di un filo, e se V è misurata o impostata. Un messaggio “la corrente è 2” senza 12 V e 6 Ω non è riproducibile. Se condividi lo schermo, lascia visibile anche il campo vuoto che hai fatto calcolare, così si capisce l’incognita.

Consigli pratici

• Parti sempre dal triplo 12 V, 2 A, 6 Ω, poi cambia un campo per volta.
• Scrivi mA come 0,002 in Current I (amps), mai come 2 “tanto si capisce”.
• Stima a voce P ≈ V·I (24 W nel canone) per capire se serve un dissipatore, anche se qui non c’è il campo potenza.
• Se R calcolata è frazionaria tipo 5,97 Ω, stai mescolando una misura reale con un modello ideale: tieni entrambe, non arrotondare a 6 in silenzio nel verbale.
• Per reti, riduci prima a R equivalente su carta, poi usa questo strumento.
• Non usare la legge di Ohm per dimensionare un cavo di potenza trifase o un inverter: il modello è un ramo in continua.
• Segna sul quaderno se il resistore è a filo, a film o un reostato: la deriva termica cambia I a V fissa.
• Se due persone ottengono 2 A e 0,2 A, fate leggere ad alta voce le unità prima di discutere la formula.

Limitazioni e quando non utilizzarlo

Questo è un ausilio didattico per un resistore ohmico in stazionario. Non sostituisce la misura sul circuito reale, non include temperatura, tolleranze, induttanza, capacità né sicurezza elettrica. Non usarlo per certificare un impianto o per scegliere un interruttore magnetotermico.

Quando cercare un altro strumento

Quando ti serve la potenza assorbita in watt, kilowatt o cavalli, passa al calcolatore della potenza elettrica. Se il “carico” è in realtà una massa da pesare in newton, non una R, usa la calcolatrice da chilogrammi a newton. Per un transitorio meccanico (molla o urto) il posto giusto è legge di Hooke e impulso, non V = I·R.