Dotto Formazione a tutto tondo Rapid Training 2018 Corso di Fisica. Argomento 14 Corrente elettrica e circuiti

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Silvano Bondi
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2 Dotto Formazione a tutto tondo Rapid Training 2018 Corso di Fisica Argomento 14 Corrente elettrica e circuiti 2

3 La corrente elettrica nei solidi Flusso di elettroni dovuto ad una differenza di potenziale V. Direzione reale di i i = Q T Convenzione: si assume come verso di i quello delle cariche positive (anche se in realtà si muovono gli e ) Direzione convenzionale di i 1 A = 1 Q 1 s 3

4 Esercizio 14.1 Uno strumento misura il passaggio di una corrente i = 3 ma. La carica che passa attraverso lo strumento in 2 minuti vale: A) 15 μc B) 40 mc C) 360 mc D) 360 C E) 15 μc 4

5 Prima legge di Ohm La corrente che fluisce in un conduttore a T costante è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale ai capi del conduttore: V = Ri 1 Ω = 1 V 1 A 5

6 Seconda legge di Ohm La resistenza dipende da proprietà intrinseche del materiale da cui è costituito il conduttore (resistività) e da proprietà geometriche: ρ T = ρ T α T T 0 A R = ρ L A L 6

7 Esercizio 14.2 Un conduttore metallico di lunghezza l e sezione circolare di area A ha una resistenza R. Se si raddoppia la lunghezza e il diametro della sezione, si ottiene una resistenza di valore: A) R/2 B) R/4 C) 2R D) 4R E) R 7

8 Esercizio 14.3 Un conduttore metallico di lunghezza l e sezione di area A è attraversato da una corrente i se ai suoi estremi è applicata una d.d.p. V. Triplicando la lunghezza del conduttore, la corrente che circola è: A) 3i B) i/3 C) i/9 D) i E) 2i 8

9 Resistenze in serie Due o più resistenze sono collegate in serie quando sono attraversate dalla stessa corrente. Resistenza equivalente: N R eq = R i R 1 R 2 R N R eq i=1 9

10 Resistenze in parallelo Due o più resistenze sono collegate in parallelo quando ai loro capi vi è la stessa differenza di potenziale. R eq 1 N 1 R eq = i=1 R i 10

11 Esercizio 14.4 Tre resistenze, R 1 = 1200 Ω, R 2 = 800 Ω e R 3 = 1600 Ω sono connesse in serie e ai capi del sistema è applicata una d.d.p. di 18 V. La corrente che circola nel sistema vale: A) 5 A B) 5 ma C) A D) A E) 5 ka 11

12 Esercizio 14.5 Tre resistenze sono connesse in serie come in figura. Se le resistenze R 1 e R 2 vengono sostituite rispettivamente con altre due di valore doppio, con quale resistenza R x occorre sostituire R 3 affinché la resistenza equivalente rimanga la stessa di prima? A) R 1 + R 2 R 3 B) 2R 3 C) 2R 1 + 2R 2 + 2R 3 D) R 3 R 1 R 2 E) R R 1 R 2 R 3 2R 1 2R 2 R x 12

13 Esercizio 14.6 Tra due morsetti di un circuito elettrico sono collegate in parallelo 3 resistenze: due da 200 Ω e una da 100 Ω. La resistenza equivalente è: A) uguale alla media delle resistenze B) uguale alla resistenza più piccola C) minore di ciascuna delle resistenze D) uguale alla resistenza maggiore E) uguale alla somma delle resistenze 13

14 Esercizio 14.7 Tre resistenze R 1 = R 2 = R 2 = R sono connesse come in figura; la resistenza equivalente del sistema vale: A) R/3 B) 3R/2 C) 3/2R D) 2R/3 E) 3R R R R 14

L energia meccanica degli elettroni viene dissipata sotto forma di

15 Effetto Joule Gli urti tra elettroni e gli atomi del conduttore non sono elastici. L energia meccanica degli elettroni viene dissipata sotto forma di calore (e radiazione visibile). Si preferisce parlare di potenza dissipata. P = L t = q V t = i V P = i V = i 2 R = V2 R 15

16 Esercizio 14.8 Si abbia un conduttore percorso da una corrente continua di intensità i e sia V la differenza di potenziale ai suoi capi. Detta R la resistenza l energia U dissipata in un tempo t è data dalla formula: A) i 2 Rt B) V 2 Rt C) ivrt D) iv/t E) ivt/r 16

17 Esercizio 14.9 Una resistenza di 2 Ω è attraversata da una corrente e la potenza sviluppata è di 18 W. Quanto vale la differenza di potenziale ai capi della resistenza? A) 9 V B) 6 V C) 36 V D) 4,5 V E) 24 V 17

18 Esercizio Le potenze utilizzate dai seguenti elettrodomestici sono: P(ferro da stiro) = 1 kw, P(televisore) = 150 W, P(lavatrice) = 2,5 kw, P(forno elettrico) = W. Se vengono collegati alla rete domestica (220 V), quale degli elettrodomestici è attraversato da una corrente di intensità maggiore? A) la lavatrice B) il ferro da stiro C) il televisore D) sono attraversati tutti dalla stessa corrente E) Il forno elettrico E) il forno elettrico 18

19 Esercizio Tre lampade da 50 W, 50 W e 100 W sono connesse in parallelo ed alimentate in corrente continua a una batteria che fornisce una d.d.p. di 25 V. Quante vale la corrente erogata dalla batteria? A) 8 A B) 8 C C) 4 A D) 6.25 A E) 8.33 A 19

20 Esercizio Se un circuito, formato da due resistenze R 1 e R 2, viene collegato a un generatore di tensione continua a 10 V, dissipa 20 W. Qual è una possibile configurazione del circuito? A) R 1 = 6 Ω, R 2 = 30 Ω, in parallelo B) R 1 = 3 Ω, R 2 = 2 Ω, in parallelo C) R 1 = 2 Ω, R 2 = 2 Ω, in parallelo D) R 1 = 10 Ω, R 2 = 10 Ω, in serie E) R 1 molto grande, R 2 circa 5 Ω, in serie 20

21 Esercizio (quesito) Un addobbo natalizio è costituito da 12 lampadine a incandescenza uguali, tra loro in serie, collegate alla rete di alimentazione domestica. Una delle lampadine si rompe: per utilizzare l'addobbo, togliamo la lampadina rotta e ricolleghiamo i due spezzoni di filo, in modo che le 11 lampadine rimaste siano ancora in serie. Il risultato sarà: 21

22 Esercizio (opzioni di risposta) A) si produce circa 1/11 di intensità luminosa in più, dato che la resistenza elettrica totale è diminuita B) si produce circa 1/12 di intensità luminosa in meno, visto che abbiamo tolto una lampadina C) si produce la stessa intensità luminosa, visto che abbiamo rimosso una lampadina ma la corrente che scorre nell'addobbo aumenta D) non possiamo dire nulla a priori, il risultato dipende dalla resistenza elettrica delle lampadine, che non è nota E) si produce meno intensità luminosa a causa dell'interferenza, dato che nel punto in cui il filo è stato tagliato la distanza tra le lampadine è cambiata 22

23 Esercizio (quesito) Due lampadine costruite per funzionare in corrente continua ed alla differenza di potenziale di 9 volt, vengono erroneamente collegate in serie (invece che in parallelo) e poi collegate ad una batteria che eroga 9 volt. L'intensità della luce da esse emessa in questa errata configurazione: 23

24 Esercizio (opzioni di risposta) A) è circa la metà della normale intensità luminosa perché la corrente è dimezzata B) è la stessa, ma la corrente raddoppia e la batteria si scarica rapidamente C) è più intensa del normale e la loro durata ridotta alla metà D) non emettono luce perché destinate a bruciarsi quasi istantaneamente E) restano spente perché la batteria non può funzionare in questa configurazione 24

25 Compiti Teoria: Editest, Manuale di Teoria, Capitolo 14 Esercizi: Editest, Manuale di Esercizi, n

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