Circuito elettrico

Una delle principali leggi a cui obbedisce il flusso della corrente in un circuito è la prima legge di Ohm (dal nome del fisico tedesco Georg Ohm che la formulò). Essa afferma che l'intensità della corrente di un circuito realizzato con componenti puramente resistivi è direttamente proporzionale alla tensione fornita dal generatore e inversamente proporzionale alla resistenza complessiva del circuito. In termini algebrici, la legge di Ohm può essere espressa nella formula i = V/R, dove i indica l'intensità di corrente, misurata in ampere, V la tensione ai capi del generatore, espressa in volt, e R la resistenza del circuito, misurata in ohm. La legge di Ohm è valida per qualsiasi circuito elettrico o singolo componente puramente resistivo, sia che in esso circoli corrente continua (DC, dall'inglese direct current), sia corrente alternata (AC, alternated current). Tuttavia, per analizzare circuiti complessi o circuiti in AC contenenti induttori (vedi Induzione elettromagnetica) e/o condensatori, è necessario tenere conto di altre leggi fisiche.

L'applicazione della legge di Ohm ai circuiti percorsi da correnti alternate è complicata dalla presenza di effetti induttivi e capacitivi: entrambi limitano l'intensità delle correnti e, mentre l'induttanza ritarda i picchi delle correnti alternate rispetto ai picchi delle relative tensioni, la capacità ritarda i picchi delle tensioni rispetto a quelli delle relative correnti. Per valutare il rapporto che intercorre tra l’intensità di corrente che fluisce nel circuito e la tensione applicata, in questo caso, si può ricorrere all’equazione

in cui L rappresenta l'induttanza, C la capacità ed f la frequenza della corrente considerata. La grandezza a denominatore nella frazione è detta impedenza del bipolo o del tratto di circuito in esame (a una data frequenza) ed è generalmente rappresentata con la lettera Z. L'impedenza può essere considerata come una generalizzazione della resistenza per i circuiti percorsi da correnti variabili nel tempo: infatti, se si pone f = 0 (corrente continua), l'impedenza Z si riduce alla semplice resistenza R. Dunque, in generale, la legge di Ohm per qualunque circuito elettrico può essere espressa nella forma i = V/Z.