Reti elettriche

Le reti elettriche sono costituite da elementi circuitali variamente collegati tra loro. Gli elementi attivi sono in grado di fornire energia alla rete. Un esempio di questi elementi sono i generatori di tensione o di corrente. Al contrario, gli elementi passivi non sono in grado di fornire energia alla rete, e possono essere ulteriormente suddivisi in elementi resistivi e reattivi a seconda che, rispettivamente, dissipino oppure immagazzinino energia. I resistori sono elementi passivi di tipo resistivo, mentre i condensatori e gli induttori sono elementi passivi di tipo reattivo.

Componenti attivi e passivi possono essere impiegati a formare reti più o meno complesse, le quali possono essere analizzate in maniera agevole ricorrendo ai concetti di nodo, ramo, e maglia.

Nodo

Il nodo è definito come il punto di connessione tra due o più elementi circuitali. Nel caso in cui il nodo connetta più di due elementi, prende il nome di nodo di giunzione.

Ramo

Il ramo è la porzione di circuito compresa tra due nodi consecutivi. Tutti gli elementi appartenenti al ramo sono percorsi dalla medesima corrente.

Maglia

La maglia è un qualsiasi percorso chiuso del circuito costituito da uno o più rami, tale per cui nessun nodo venga attraversato più di una volta. Nei circuiti che comprendono dei nodi di giunzione, è possibile identificare più maglie aventi in comune uno o più rami.

Elementi in serie e in parallelo

Le connessioni in serie e in parallelo sono due particolari modalità di collegamento di due o più componenti tra loro. Nello specifico, i componenti sono definiti in serie quando sono attraversati dalla medesima corrente, mentre sono definiti in parallelo quando ai loro capi si ritrova la medesima tensione. I componenti passivi sono molto frequentemente connessi in serie o in parallelo per molteplici ragioni, tra le quali ottenere precisi valori di resistenza, capacità, o induttanza, oppure ripartire tensioni e potenze su più elementi del circuito.

I valori di resistenza, capacità, e induttanza equivalente misurati ai capi di elementi del medesimo tipo connessi in serie o parallelo possono essere facilmente ottenuti, a seconda dei casi, dalla somma dei loro valori, \(x_{eq}=\sum x_i\), oppure dal reciproco della somma dei reciproci dei loro valori, \(x_{eq}=\left (\sum x_i^{-1} \right )^{-1}\), come illustrato nella tabella.

Elemento	In serie	In parallelo
Resistori	\(R_{eq}=R_1+R_2+\cdots\)	\(\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\cdots\)
Condensatori	\(\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\cdots\)	\(C_{eq}=C_1+C_2+\cdots\)
Induttori	\(L_{eq}=L_1+L_2+\cdots\)	\(\frac{1}{L_{eq}}=\frac{1}{L_1}+\frac{1}{L_2}+\cdots\)