Di Thomas James | Aggiornato il 24 marzo 2022
L'ingegneria elettrica dipende dalla misurazione precisa delle grandezze fisiche. Le variabili principali sono carica, corrente, tensione e resistenza, espresse rispettivamente in coulomb, ampere, volt e ohm. La carica denota la carica elettrica, la corrente è il flusso di particelle cariche, la tensione è la differenza di potenziale tra due punti e la resistenza quantifica l'opposizione di un materiale al flusso di corrente.
Oltre ai soliti cavi, batterie e lampadine, gli ingegneri lavorano abitualmente con una gamma di componenti che danno forma ai circuiti moderni. I resistori forniscono una resistenza nota; i condensatori immagazzinano energia elettrica in un campo elettrico; gli induttori trattengono l'energia in un campo magnetico; i diodi consentono il passaggio della corrente in una sola direzione; e i transistor agiscono come interruttori controllati elettronicamente, fondamentali per l'informatica digitale.
Gli ingegneri utilizzano strumenti specializzati per diagnosticare e costruire circuiti. I voltmetri misurano la tensione (differenza di potenziale) tra due punti. Gli amperometri misurano il flusso di corrente. I saldatori uniscono i componenti con il metallo fuso, mentre gli oscilloscopi visualizzano segnali elettrici variabili nel tempo per l'analisi.
Le equazioni fondamentali alla base della progettazione includono la legge di Ohm:V =IR, che descrive la tensione attraverso un conduttore ohmico. La potenza si calcola con P =IV, mettendo in relazione corrente, tensione e potenza elettrica. La padronanza di queste relazioni è essenziale per un'analisi accurata dei circuiti e la risoluzione dei problemi.
