La resistenza si oppone alla corrente elettrica, come l'attrito per l'elettricità. Maggiore resistenza = più difficile per la corrente scorrere. Si misura in ohm (Ω). Ogni materiale ha una resistenza, anche i fili. La resistenza zero esiste solo nei superconduttori.

• 1 ohm = 1 volt per ampere (1 Ω = 1 V/A)
• La resistenza limita la corrente (R = V/I)
• Conduttori: bassa R (rame ~0,017 Ω·mm²/m)
• Isolanti: alta R (gomma >10¹³ Ω·m)

Conduttanza (G) = 1/Resistenza. Si misura in siemens (S). 1 S = 1/Ω. Due modi per descrivere la stessa cosa: alta resistenza = bassa conduttanza. Usa quello che è più conveniente!

• Conduttanza G = 1/R (siemens)
• 1 S = 1 Ω⁻¹ (reciproco)
• Alta R → bassa G (isolanti)
• Bassa R → alta G (conduttori)

La resistenza cambia con la temperatura! Metalli: R aumenta con il calore (coefficiente di temperatura positivo). Semiconduttori: R diminuisce con il calore (negativo). Superconduttori: R = 0 al di sotto della temperatura critica.

• Metalli: +0,3-0,6% per °C (rame +0,39%/°C)
• Semiconduttori: diminuisce con la temperatura
• Termistori NTC: coefficiente negativo
• Superconduttori: R = 0 al di sotto di Tc

L'ohm (Ω) è l'unità derivata del SI per la resistenza. Prende il nome da Georg Ohm (legge di Ohm). È definito come V/A. I prefissi da femto a tera coprono tutti i campi pratici.

• 1 Ω = 1 V/A (definizione esatta)
• TΩ, GΩ per la resistenza di isolamento
• kΩ, MΩ per le resistenze tipiche
• mΩ, µΩ, nΩ per fili, contatti

Il siemens (S) è il reciproco dell'ohm. 1 S = 1/Ω = 1 A/V. Prende il nome da Werner von Siemens. Precedentemente chiamato 'mho' (ohm al contrario). Utile per i circuiti in parallelo.

• 1 S = 1/Ω = 1 A/V
• Vecchio nome: mho (℧)
• kS per resistenza molto bassa
• mS, µS per conduttanza moderata

Abohm (EMU) e statohm (ESU) dal vecchio sistema CGS. Raramente utilizzati oggi. 1 abΩ = 10⁻⁹ Ω (minuscolo). 1 statΩ ≈ 8,99×10¹¹ Ω (enorme). L'ohm SI è lo standard.

• 1 abohm = 10⁻⁹ Ω = 1 nΩ (EMU)
• 1 statohm ≈ 8,99×10¹¹ Ω (ESU)
• Obsoleto; l'ohm SI è universale
• Solo nei vecchi testi di fisica

V = I × R (tensione = corrente × resistenza). Relazione fondamentale. Conosci due, trovi il terzo. Lineare per le resistenze. Dissipazione di potenza P = I²R = V²/R.

• V = I × R (tensione dalla corrente)
• I = V / R (corrente dalla tensione)
• R = V / I (resistenza dalle misurazioni)
• Potenza: P = I²R = V²/R (calore)

Serie: R_totale = R₁ + R₂ + R₃... (le resistenze si sommano). Parallelo: 1/R_totale = 1/R₁ + 1/R₂... (i reciproci si sommano). Per il parallelo, usa la conduttanza: G_totale = G₁ + G₂.

• Serie: R_tot = R₁ + R₂ + R₃
• Parallelo: 1/R_tot = 1/R₁ + 1/R₂
• Conduttanza parallela: G_tot = G₁ + G₂
• Due R uguali in parallelo: R_tot = R/2

R = ρL/A (resistenza = resistività × lunghezza / area). Proprietà del materiale (ρ) + geometria. I fili lunghi e sottili hanno un'alta R. I fili corti e spessi hanno una bassa R. Rame: ρ = 1,7×10⁻⁸ Ω·m.

• R = ρ × L / A (formula geometrica)
• ρ = resistività (proprietà del materiale)
• L = lunghezza, A = area della sezione trasversale
• Rame ρ = 1,7×10⁻⁸ Ω·m

Resistenze: tipicamente da 1 Ω a 10 MΩ. Pull-up/down: 10 kΩ è comune. Limitazione di corrente: 220-470 Ω per i LED. Partitori di tensione: gamma dei kΩ. Resistenze di precisione: tolleranza dello 0,01%.

• Resistenze standard: 1 Ω - 10 MΩ
• Pull-up/pull-down: 1-100 kΩ
• Limitazione di corrente LED: 220-470 Ω
• Precisione: tolleranza dello 0,01% disponibile

Resistenze shunt: gamma dei mΩ (rilevamento di corrente). Resistenza del filo: da µΩ a mΩ per metro. Resistenza di contatto: da µΩ a Ω. Impedenza del cavo: 50-75 Ω (RF). Messa a terra: <1 Ω richiesto.

• Shunt di corrente: 0,1-100 mΩ
• Filo: 13 mΩ/m (rame 22 AWG)
• Resistenza di contatto: 10 µΩ - 1 Ω
• Coassiale: 50 Ω, 75 Ω standard

Superconduttori: R = 0 esattamente (sotto Tc). Isolanti: gamma dei TΩ (10¹² Ω). Pelle umana: 1 kΩ - 100 kΩ (asciutta). Elettrostatica: misurazioni in GΩ. Vuoto: R infinita (isolante ideale).

• Superconduttori: R = 0 Ω (T < Tc)
• Isolanti: da GΩ a TΩ
• Corpo umano: 1-100 kΩ (pelle asciutta)
• Spazio aereo: >10¹⁴ Ω (rottura ~3 kV/mm)

Ogni passo di prefisso = ×1000 o ÷1000. MΩ → kΩ: ×1000. kΩ → Ω: ×1000. Ω → mΩ: ×1000.

• MΩ → kΩ: moltiplica per 1.000
• kΩ → Ω: moltiplica per 1.000
• Ω → mΩ: moltiplica per 1.000
• Inverso: dividi per 1.000

G = 1/R (conduttanza = 1/resistenza). R = 1/G. 10 Ω = 0,1 S. 1 kΩ = 1 mS. 1 MΩ = 1 µS. Relazione reciproca!

• G = 1/R (siemens = 1/ohm)
• 10 Ω = 0,1 S
• 1 kΩ = 1 mS
• 1 MΩ = 1 µS

R = V / I. Conosci tensione e corrente, trovi la resistenza. 5V a 20 mA = 250 Ω. 12V a 3 A = 4 Ω.

• R = V / I (Ohm = Volt ÷ Ampere)
• 5V ÷ 0,02A = 250 Ω
• 12V ÷ 3A = 4 Ω
• Ricorda: dividi la tensione per la corrente

Alimentazione 5V, il LED ha bisogno di 20 mA e ha una tensione diretta di 2V. Quale resistenza?

Caduta di tensione = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0,02A = 150 Ω. Usa uno standard da 220 Ω (più sicuro, meno corrente).

Due resistenze da 10 kΩ in parallelo. Qual è la resistenza totale?

Parallelo uguale: R_tot = R/2 = 10kΩ/2 = 5 kΩ. Oppure: 1/R = 1/10k + 1/10k = 2/10k → R = 5 kΩ.

12V su una resistenza da 10 Ω. Quanta potenza?

P = V²/R = (12V)² / 10Ω = 144/10 = 14,4 W. Usa una resistenza da 15W+! Inoltre: I = 12/10 = 1,2A.

Il 'quantum di resistenza' h/e² ≈ 25.812,807 Ω è una costante fondamentale. Su scala quantistica, la resistenza si presenta in multipli di questo valore. Utilizzato nell'effetto Hall quantistico per standard di resistenza precisi.

Al di sotto della temperatura critica (Tc), i superconduttori hanno una resistenza R = 0 esatta. La corrente scorre per sempre senza perdite. Una volta avviata, una spira superconduttrice mantiene la corrente per anni senza alimentazione. Consente magneti potenti (MRI, acceleratori di particelle).

La resistenza del canale del fulmine scende a ~1 Ω durante un impatto. L'aria normalmente ha una resistenza >10¹⁴ Ω, ma il plasma ionizzato è conduttivo. Il canale si riscalda fino a 30.000 K (5 volte la superficie del sole). La resistenza aumenta man mano che il plasma si raffredda, creando impulsi multipli.

Ad alte frequenze, la corrente alternata scorre solo sulla superficie del conduttore. La resistenza effettiva aumenta con la frequenza. A 1 MHz, la R di un filo di rame è 100 volte superiore a quella in CC! Questo costringe gli ingegneri RF a utilizzare fili più spessi o conduttori speciali.

Pelle asciutta: 100 kΩ. Pelle bagnata: 1 kΩ. Corpo interno: ~300 Ω. Ecco perché le scosse elettriche sono mortali nei bagni. 120 V su pelle bagnata (1 kΩ) = 120 mA di corrente—letale. Stessa tensione, pelle asciutta (100 kΩ) = 1,2 mA—formicolio.

La serie E12 (10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82) copre ogni decade a passi di circa il 20%. La serie E24 offre passi di circa il 10%. La E96 offre passi di circa l'1%. Basato su una progressione geometrica, non lineare—un'invenzione geniale degli ingegneri elettrici!

Georg Ohm pubblica V = IR. La legge di Ohm descrive quantitativamente la resistenza. Inizialmente respinta dall'establishment fisico tedesco come 'una rete di nude fantasie'.

La British Association adotta l'ohm come unità di resistenza. Definito come la resistenza di una colonna di mercurio lunga 106 cm, con sezione trasversale di 1 mm² a 0°C.

Il primo Congresso Internazionale dell'Elettricità definisce l'ohm pratico. L'ohm legale = 10⁹ unità CGS. Nominato in onore di Georg Ohm (25 anni dopo la sua morte).

Il Congresso Internazionale dell'Elettricità adotta il 'mho' (ohm al contrario) per la conduttanza. Successivamente sostituito da 'siemens' nel 1971.

Heike Kamerlingh Onnes liquefa l'elio. Consente esperimenti di fisica a bassa temperatura. Scopre la superconduttività nel 1911 (resistenza zero).

La superconduttività viene scoperta! La resistenza del mercurio scende a zero sotto i 4,2 K. Rivoluziona la comprensione della resistenza e della fisica quantistica.

L'effetto Hall quantistico viene scoperto. La resistenza è quantizzata in unità di h/e² ≈ 25,8 kΩ. Fornisce uno standard di resistenza ultra-preciso (precisione di 1 parte su 10⁹).

Ridefinizione del SI: l'ohm è ora definito dalle costanti fondamentali (carica elementare e, costante di Planck h). 1 Ω = (h/e²) × (α/2) dove α è la costante di struttura fine.

La resistenza (R) si oppone al flusso di corrente, si misura in ohm (Ω). La conduttanza (G) è il reciproco: G = 1/R, si misura in siemens (S). Alta resistenza = bassa conduttanza. Descrivono la stessa proprietà da prospettive opposte. Usa la resistenza per i circuiti in serie, la conduttanza per quelli in parallelo (matematica più facile).

Nei metalli, gli elettroni fluiscono attraverso un reticolo cristallino. Temperatura più alta = gli atomi vibrano di più = più collisioni con gli elettroni = maggiore resistenza. I metalli tipici hanno un aumento dal +0,3 al +0,6% per °C. Rame: +0,39%/°C. Questo è il 'coefficiente di temperatura positivo'. I semiconduttori hanno l'effetto opposto (coefficiente negativo).

Usa i reciproci: 1/R_totale = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃... Per due resistenze uguali: R_totale = R/2. Metodo più semplice: usa la conduttanza! G_totale = G₁ + G₂ (basta sommare). Poi R_totale = 1/G_totale. Ad esempio: 10 kΩ e 10 kΩ in parallelo = 5 kΩ.

Tolleranza = variazione di produzione (±1%, ±5%). Errore fisso a temperatura ambiente. Coefficiente di temperatura (tempco) = quanto cambia R per °C (ppm/°C). 50 ppm/°C significa una variazione dello 0,005% per grado. Entrambi sono importanti per i circuiti di precisione. Resistenze a basso tempco (<25 ppm/°C) per un funzionamento stabile.

La serie E12 usa passi di circa il 20% in progressione geometrica. Ogni valore è ≈1,21 volte il precedente (radice 12ª di 10). Ciò garantisce una copertura uniforme su tutte le decadi. Con una tolleranza del 5%, i valori adiacenti si sovrappongono. Un design brillante! Le serie E24 (passi del 10%), E96 (passi dell'1%) usano lo stesso principio. Rende i partitori di tensione e i filtri prevedibili.

Nei componenti passivi, no—la resistenza è sempre positiva. Tuttavia, i circuiti attivi (amplificatori operazionali, transistor) possono creare un comportamento di 'resistenza negativa' in cui l'aumento della tensione diminuisce la corrente. Usato in oscillatori, amplificatori. I diodi a tunnel mostrano naturalmente una resistenza negativa in certi intervalli di tensione. Ma la vera R passiva è sempre > 0.