Cercherò di spiegare il seguente concetto nella maniera più semplice possibile, ma è comunque importante prestare attenzione: la corrente che circola un polo all'altro della cella lungo tutto il circuito è una sola, è sempre costante, ed è la stessa che attraversa uno dopo l'altro tutte le resistenze del circuito. Si calcola con la classica I=V/Rtot.
Per far passare questa corrente ci vuole uno sforzo, la tensione appunto, questo sforzo deve essere più elevato tanto più sarà elevata la resistenza specifica che la corrente incontrerà. Meno sforzo (e meno tensione) sarà necessario per far attraversare alla corrente le parti del circuito con meno resistenza, più sforzo per quelle con resistenza maggiori.
Ecco che allora la tensione totale si suddivide fra le varie resistenze, assumendo un valore più alto proprio ai capi di quelle resistenze che, essendo di maggior valore, richiedono più sforzo. La tensione presente ai capi di ogni singola resistenza è quindi la cosiddetta e fantomatica la CADUTA DI TENSIONE (o DROP) di quella resistenza, secondo V=RI, dove ovviamente R è la resistenza specifica presa in questione (la coil, il tubo, l'atomizzatore, ecc).
È quindi una tensione che, dato che viene sfruttata per quella resistenza, viene sottratta alle altre resistenze dalla tensione totale, e viene da sé capire quindi che più tale resistenza è bassa meno sarà la tensione che verrà "tolta" alle altre resistenze, e viceversa.
Noi sappiamo che la resistenza utile nel mondo dello svapo è la coil, le altre sono resistenze che le tolgono tensione per quanto appena spiegato. A resistenza totale costante, più basse sono le resistenze "inutili" e più tensione rimane per la coil, più invece è bassa la resistenza della coil e più tensione rimane quindi per essere sfruttata dalle resistenze "inutili". Quindi a coil con valori resistivi più alti corrispondono "perdite" di tensione minori, e viceversa (sempre a parità di resistenza totale).
Ora andiamo un po' sul pratico e parliamo di numeri in modo da avere le idee più chiare.
Supponiamo di avere un circuito con resistenza totale di 1 Ohm e la cella carica a 4.2 V. La corrente circolante sarà quindi di 4.2 A.
Per comodità ipotizziamo nulla la resistenza interna della batteria, dell'atomizzatore, ecc, e pensiamo che le uniche resistenze in ballo siano un tubo (di cui considereremo nulla anche quella causata dai filetti) e la coil.
Un tubo meccanico in rame di misure standard (10 cm di altezza, 25 mm di diametro esterno, 2 mm di spessore) ha una resistenza totale di 0.0223 milliOhm (se volete vi posto i calcoli) cioè 0.0000223 ohm. Questo significa che il tubo sottrarrà alla coil un valore V=4.2A*0.0000223=0.00009358 V.
Allo stesso modo un identico tubo in acciaio avrà una resistenza pari a 0.947 milliOhm cioè 0.000947 ohm, che porterebbe ad una perdita di tensione utile di 0.00397729.
Questa differenza tra i due materiali si traduce in una diversa tensione che raggiunge la coil, e quindi in una potenza diversa. Ma quanto diversa?
Rame (4.2-0.00009358)^2/1 = 17.6392 watt
Acciaio (4.2-0.00397729)^2/1 = 17.6066 watt
Come vedete, avendo escluso tutte le altre variabili (resistenza interna della batteria, qualità dei filetti, ecc) , siamo in grado di capire la sola differenza tra i due materiali quanto può influire: PRATICAMENTE NIENTE.
Questo per far capire quanto le persone che sostengono che "ho preso il tubo in rame perché spinge di più", magari spendendo 100 Euro in più, abbiano preso un abbaglio e si siano fatto fregare da un sistema di passaparola che ragiona per luoghi comuni basati sull'ignoranza.
Più importante è la qualità costruttiva nei filetti ad esempio, perché può creare un contatto instabile ed un aumento della resistenza "inutile". Nella maggior parte dei filetti siamo comunque in situazioni che comportano perdite anche qui estremamente limitate (non dell'ordine di quelle mostrare qui sopra, ma poco ci manca).
Il grosso lo fa invece la qualità della batteria, in quanto la sua resistenza interna comporta la maggior parte delle perdite di tensione: la sola resistenza interna, nelle migliori batterie, porta la tensione che arriva alla coil a calare anche da 4.2 a 3.9.
Inoltre una batteria sottoposta ad alto stress (temperature troppo elevate dovute ad amperaggi eccessivi), anche se non portate oltre il limite di sicurezza che potrebbe comportarne l'esplosione, si danneggiano andando ad aumentare la loro resistenza interna.
Se infatti se si chiedono ad una VTC5A (il cui limite di scarica continua è 25 A) 30 A, nel giro di pochissimi cicli di carica si vedrà una perdita di tensione che inizialmente si assesta a circa 0.3 Volt, arrivare a 0.6, - 0.7, - 0.8. E a piena carica alla coil non arriverà più una tensione di 3.9 volt, ma di 3.4 - 3.5 - 3.6 perché la restante parte verrà utilizzata per riuscire a far passare la corrente attraverso la resistenza interna della batteria.
EDIT: Come richiesto da alcuni utenti aggiungo i procedimenti
Abbiamo supposto un tubo lungo 100 mm, 25 mm di diametro esterno, 2 di spessore e quindi 23 di diametro interno.
Area della sezione: differenza tra area del tubo da 25 mm considerato pieno, e area del vuoto interno:
=> (0.0125*0.0125*π)-(0.0115*0.0115*π)= 0.000075398 m2
La resistenza R è pari a ῥ*L/S dove ῥ è la resistività del materiale, L è la lunghezza e S la sezione che oppone resistenza (quella appena calcolata). Come si evince dalla formula più la sezione è stretta e più la corrente farà fatica a passare, e viceversa.
Tutte le grandezze vengono portate in Ohm e Metri.
Quindi nel caso del rame
R=1.68*10^(-8)*0.1/0.000075398=0.0000222817581368206 Ohm
Nel caso dell'acciaio
0.714×10^(-6)*0.1/0.000075398=0.000946974720814875726 Ohm
La restante parte è già spiegata sopra.
