La forza elettromotrice, comunemente indicata con f.e.m., è la differenza di potenziale massima che un generatore elettrico può fornire. La f.e.m. è un valore limite, che viene raggiunto soltanto in un circuito aperto, in cui la corrente che circola è uguale a zero. La f.e.m. e la differenza di potenziale (V) che si misura ai capi del generatore non sono la stessa cosa: infatti il generatore, come qualsiasi altro apparecchio elettrico che venga inserito in un circuito, ha una propria resistenza interna R, che modifica le caratteristiche del circuito, facendo sì che una parte della tensione prodotta venga assorbita dal generatore stesso.

In questo laboratorio iniziamo innanzitutto a prendere dimestichezza con queste strutture: introduciamo i componenti fondamentali di un circuito, i generatori di differenza di potenziale (spesso abbreviata in “d.d.p.”) e gli elementi resistivi. Ricordiamo che un conduttore a cui viene applicata una differenza di potenziale elettrico $\Delta V$, infatti, viene percorso da una corrente di intensità $I$: queste due grandezze sono legate dalla prima legge di Ohm, secondo la quale$$ R \ I = \Delta V$$dove la lettera $R$ rappresenta la resistenza offerta dal conduttore.

Ogni elettrodomestico o dispositivo elettrico, dal vostro sofisticato cellulare fino al più spartano asciugacapelli, è composto da circuiti elettrici. Ma che cos’è un circuito elettrico?

Si definiscono dinamici quei circuiti i cui corrispondenti modelli matematici sono espressi nel dominio continuo del tempo da equazioni differenziali ordinarie o alle derivate parziali. Nel dominio discreto, i modelli dinamici possono essere espressi mediante equazioni alle differenze. Un semplice esempio di modello dinamico è costituito in un quadripolo RC tempo invariante a parametri concentrati dal legame differenziale ingresso - uscita fra la tensione ai capi del condensatore (variabile di uscita) e la tensione complessiva di alimentazione (variabile dingresso) applicata alla porta dingresso del quadripolo.