Ci sono due maniere per collegare gli elementi di un circuito elettrico: la connessione in serie e quella effettuata in parallelo. Il sistema elettrico che possiamo trovare nelle case, nei negozi così come nelle fabbriche è composto da uno o più circuiti con elementi in parallelo. Prima di spiegare il motivo per cui le installazioni elettriche sono effettuate in questo modo, spiegheremo nel dettaglio in cosa consiste il circuito elettrico a seconda del collegamento dei diversi elementi.
Cos’è un circuito elettrico?
Il circuito più semplice che possiamo concepire sarebbe un pezzo di filo che collega una sorgente di elettricità a un dispositivo elettrico. Per dispositivo intendiamo elementi come una lampadina, una lavatrice così come un televisore, per fare alcuni esempi. La disposizione di questi elementi è ciò che definisce il tipo di circuito in serie oppure in parallelo.
Circuiti in serie
È il circuito in cui tutti gli elementi si posizionano sulla stessa linea. Viene utilizzato soprattutto nei dispositivi elettrici che funzionano a batterie come una torcia. Il cablaggio scorre continuamente dal terminale positivo della pila, attraversando la lampadina e l’interruttore fino al terminale negativo.
Con questa impostazione tutti gli elementi fanno parte del circuito. Se dovessimo rimuovere uno di questi dispositivi oppure se si guastassero, la corrente cesserebbe di scorrere. Se le luci di casa nostra fossero collegate in questo modo, potremmo avere un solo interruttore generale che accende tutte le lampadine allo stesso tempo e ogni volta che una di queste si fulminasse bisognerebbe cambiarla per disporre di luce.
Circuiti in parallelo
In questo caso potremmo affermare che tutti i connettori dell’ ingresso corrispondono tra di loro, così come i terminali dell’output. Diramando il circuito principale possiamo collegare diversi dispositivi in parallelo in modo che, anche se uno di loro si guasta, la corrente non smetta di circolare verso il restante degli elementi.
Perché l’impianto elettrico di una casa è in parallelo
Dopo aver considerato le caratteristiche di base delle due tipologie di installazione, è facile immaginare che non è conveniente avere i diversi dispositivi elettronici in casa collegati in serie. Con la scelta del collegamento in parallelo possiamo disporre di diverse prese, il che non sarebbe possibile in serie, e di ogni elemento collegato alla rete, senza che sia necessario che siano tutti accesi allo stesso tempo. Inoltre, gli apparecchi elettrici funzionano con una certa tensione, nel nostro caso 220V oppure 240V. Nei circuiti in serie, man mano che si attraversa ogni elemento si verifica una riduzione del livello della tensione, mentre, in parallelo, la tensione che alimenta ogni elemento rimane costante.
Elementi di sicurezza nei circuiti elettrici
Nel circuito parallelo abbiamo già indicato che la tensione rimane costante per tutti gli elementi. Poi, man mano che si aggiungono elementi, l’intensità che percorre il circuito elettrico aumenta e con essa il calore che si genera nel cavo. Possiamo capirlo meglio con un paio di formule.
In base alla legge di Ohm, la tensione (V) è uguale alla corrente (I) attraverso il circuito per la resistenza (R) del circuito:
La resistenza equivalente quando si collegano in parallelo si definisce come :
Così, se avessimo due resistenze da 100Ω (Ω è il simbolo di Ohm ovvero, l’unità in cui si misura una resistenza) la resistenza equivalente sarebbe di 50Ω, se ne avessimo tre, sarebbe di 33,3Ω. Quindi, se abbiamo affermato che V è costante e R si riduce, I aumenta in valore proporzionalmente e con questo la temperatura.
Se questo valore della temperatura supera una certa soglia, potrebbe verificarsi un incendio. Per questo motivo, sono incorporati meccanismi di sicurezza come fusibili od interruttori automatici che interrompono l’elettricità quando questa temperatura raggiunge una certa soglia.
Ora sappiamo perché in qualsiasi costruzione l’impianto elettrico è formato da un circuito parallelo.