I.P.S.I.A. CAVOUR-MARCONI PERUGIA MATERIALE PER IL RECUPERO DEL DEBITO FORMATIVO ELRTTROTECNICA ED ELETTRONICA CLASSE IVT INSEGNANTE : ING

Transcript

1 I.P.S.I.A. CAVOUR-MARCONI PERUGIA MATERIALE PER IL RECUPERO DEL DEBITO FORMATIVO ELRTTROTECNICA ED ELETTRONICA CLASSE IVT INSEGNANTE : ING. NANNI ANDREA ANNO SCOLASTICO Modulo 1 (Proprietà elettriche della materia) 1. Quali particelle compongono un atomo? A. elettroni, protoni, neutroni B. elettroni, ioni, neutroni C. ioni positivi e negativi D. protoni, elettroni, materia 2. Gli elettroni che possono passare da un atomo all altro si chiamano: A. semiconduttori B. di conduzione C. isolanti D. atomici 3. In quale verso si spostano gli elettroni in un conduttore quando fluisce una corrente elettrica? A. dal potenziale positivo a quello negativo B. dal potenziale negativo a quello positivo D. dall alto in basso D. da destra a sinistra 4. I simboli d.c. e a.c. indicano: A. corrente continua e corrente alternata B. cariche dirette e cariche inverse C. correnti continua e impulsiva D. cariche positive e negative 5. Il coulomb è l unità di misura della: A. corrente elettrica B. forza di attrazione delle cariche C. sorgente di tensione D. quantità di elettricità 6. Una corrente è alternata solo se: A. non cambia mai il suo verso di scorrimento B. cambia saltuariamente di verso di scorrimento C. cambia periodicamente di verso ed il valore medio in un periodo è nullo D. cambia periodicamente di verso ma il valor medio è sempre positivo 7. Il numero atomico è: A. il numero di neutroni dell atomo B. il numero di protoni dell atomo C. il numero di atomi per mm D. il numero di atomi di ciascun materiale 8. Una corrente elettrica si stabilisce tra due punti con differenti cariche elettriche se: A. sono uniti da un conduttore B. sono uniti da un isolante C. sono composti da atomi diversi D. gli elettroni sono in numero sufficiente 9. La caratteristica principale di un conduttore elettrico è: A. avere un elevato numero atomico

2 C. circa D. circa Ordinare in modo decrescente (dal più grande al più piccolo) i valori delle sezioni dei seguenti cavi: S1 = 0, m2; S2 = 0, m2; S3 = m2; S4 = 1,5 mm2. A. S2, S1, S4, S3 B. S3, S4, S1, S2 C. S4, S2, S1, S3 D. S3, S4, S2, S1 Modulo 2 (Circuiti elettrici) 1. Una frequenza di 10 Ghz è uguale a: A Hz B Hz C. 109 Hz D. 107 Hz 2. Una tensione di 5500 V è uguale a: A. 5,5 102 V B. 5,5 kv C. 0,55 kv D. 5,5 104 V 3. Una corrente di 50 µa è più grande di: A. 4,6 ma B A C A D. 0,0001 A 4. Il simbolo mostrato nella figura 1 rappresenta A. un rastrello B. una presa di terra Fig. 1 C. la terminazione di un conduttore D. un punto ad alta resistenza 5. L ohm è l unità di misura di: A. forza elettro motrice B. pressione elettrica C. flusso di corrente D. resistenza elettrica 6. La legge di Coulomb viene utilizzata per calcolare: A la distanza tra due cariche puntiformi B la corrente in un conduttore C. la tensione tra due punti D. la forza di attrazione tra due cariche puntiformi 9. Tutti i sistemi elettrici ed elettronici sono progettati e costruiti per: A. manipolare le informazioni B. produrre lavoro C. entrambe le risposte precedenti D. nessuna delle risposte precedenti 10. Una sostanza ha elettroni che sono liberi di muoversi da un atomo all altro, tale sostanza può essere: A. il rame

3 A. corrente/differenza di potenziale = costante B. differenza di potenziale/corrente = costante C. differenza di potenziale = corrente resistenza D. corrente = resistenza differenza di potenziale 2. La resistenza di una lampadina che assorbe 1,2 A quando è alimentata a 6 V risulta: A. 0,2 B. 0,5 C. 5 D. 7,2 3. La corrente in un cavo: A. dipende dalla resistenza e dalla differenza di potenziale applicata B. dipende solamente dalla differenza di potenziale applicata C. dipende solamente dalla resistenza del filo D. non dipende dalla resistenza e dalla differenza di potenziale 4. Tre resistenze uguali sono equivalenti a 90 0 se vengono montate in serie. Se vengono montate in parallelo la loro resistenza equivalente vale: A. 10 B. 30 C. 270 D Quattro batterie uguali, ognuna di f.e.m. E, sono collegate in parallelo. La f.e.m. risultante è: A. E = 0 B. 4E C. E/4 D. E 6. Quando si dice la frase: tensione del punto P si intende: A la d. di p. tra il punto P e il punto Z B. la potenza di una carica di 1 C posta in P C. la d. di p. tra il punto P ed il potenziale di riferimento D. la d. di p. tra la massa e il punto P 7. La f.e.m. di un generatore può definirsi come: A la forza misurata in newton B. la tensione a vuoto ai suoi morsetti C. la tensione ai suoi morsetti quando è collegato un carico D. la tensione creata dal passaggio di corrente 8. La relazione tra la resistenza R, la resistività ρ, la lunghezza l e la sezione di un conduttore è: A. R = ρ l S B. R = ρ l/s C. R = ρ S/l D. R = l A/ρ 9. Il collegamento di più generatori in parallelo è ottimale se: A. i generatori hanno tutti la stessa resistenza interna B. i generatori hanno tutti la stessa f.e.m. C. i generatori hanno tutti una resistenza interna molto piccola D. le risposte A e B insieme 10. La corrente I2 che fluisce nella resistenza R2 del circuito di figura 1 vale -10 ma; la tensione UDC risulta allora: A. 1 V B. 10 V

4 A. 2 A B. 4 ma C. 0,02 A D. 2 ma 19. Riferendosi alla figura 5 la resistenza tra A e B è: A. 10 k B. 0,9 k C. 9 k D. 90 k Fig Nella figura 5, se la corrente che fluisce in R2 è 1 ma, la corrente che fluisce in R1 è: A. 0,11 ma B. 9 ma C. 10 ma D. 9,99 ma 21. Riferendosi alla figura 5, se la corrente che fluisce in R1 è 10 ma, la tensione tra A e B è: A. 100 V B. 90 V C. 9 V D. 0,11 V 22. La tensione ai capi di R2, nel circuito di figura 6 è 28 V. La corrente che fluisce in R1 è allora: A. 2 ma B. 1,5 ma C. 1 ma D. 0,5 ma Fig Nella figura 7 la tensione U vale: A. 175 mv B. 25 mv C. 17,5 V D. 25 V Fig. 7

5 A. sempre B. solo se la tensione del generatore non è troppo alta C. solo se la costante dielettrica dell'isolante è elevata D. solo se la distanza tra i due conduttori è costante 10. Più condensatori di differenti capacità sono collegati in serie ad un generatore di tensione. La d. di p. maggiore appare ai capi di: A. quello di capacità maggiore B quello di capacità minore C. quello più vicino al morsetto + D. quello di più elevata tensione nominale 11. La capacità di un condensatore piano è: A. direttamente proporzionale alla distanza tra le armature B. direttamente proporzionale alla tensione applicata C. inversamente proporzionale alla carica immagazzinata D. direttamente proporzionale alla superficie delle armature 12. La capacità equivalente di più condensatori posti in parallelo è: A più grande della più grande B. più piccola della più piccola C. la media delle varie capacità D. più piccola della più grande 13. Per una maglia chiusa composta solamente da condensatori, è ancora valido il secondo principio di Kirchhoff? A. si B. si, ma solo se hanno tutti la stessa capacità C. no D. non è valida solo se sono connessi a triangolo 14. Tre condensatori da 15 µf sono collegati in serie. La capacità totale vale: A. 45 µf B. 18 µf C. 12 µf D. 5 µf 15. Un condensatore ha una carica di 100 mc ed una tensione di 500 V. La sua capacità è: A. 50 µf B. 500 nf C nf D. 200 µf - 1. Il prefisso Mega equivale a:. (A) 106 (B) 10-6 (C) 10-3 (D) Un nanofarad è equivalente a: (A) 1012 farad (B) 109 farad (C) 106farad (D) 10-9 farad - 3.L'elettronvolt ev misura: (A) una potenza (B) la carica dell'elettrone (C) un'intensità di corrente

6 - 8.L'unità di misura del campo elettrico è: (A) Vm (B) Amp./m2 (C) N/m (D) NC - 9.Un Ampere (A) equivale a: (A) 1 A = 1 Coulomb x 1 secondo (B) 1 A = 1 Coulomb x 1 Farad (C) 1 A = 1 Coulomb / 1 secondo (D) 1 A = 1 Coulomb / 1 Farad - 10.Un Ohm corrisponde a: (A) 1 Ohm = 1 Volt x 1 Ampere (B) 1 Ohm = 1 Volt / 1 Ampere (C) 1 Ohm = 1 Volt x 1 secondo (D) 1 Ohm = 1 Volt / 1 secondo - 11.La differenza di potenziale si misura in: (A) volt x m (B) volt/m (C) Joule/Coulomb (D) Joule/s MODULO V: Numeri complesse e circuiti in alternata Rispondere alle domande relative alle figure sotto disegnate Test fig.1 Test fig.2 per ω=1000 [rad/s] 1) A quanto è uguale la resistenza 1) A quanto è uguale la Z L : Parallelo,R P : a)33uf ; b)100uf ; c)j0.1; d) j100 a)1.2kω ; b)4.7kω ; c)308ω ; d)330ω 2) A quanto è uguale la Z C : a) 33uF ; b) j100 ; c)j30 ; d) j30 2)A quanto è uguale la resistenza 3)A quanto è uguale la Z par : Totale R tot : a)3+j7; b) j0.1 a)100ω; b)1.2kω; c)1.5kω; d)1.7kω c) j0.034

7 U C U R 1,41*U L 1,41*U C Una capacità è in serie ad una impedenza ohmico induttiva il cui argomento è 30 ed il cui modulo è pari al doppio della reattanza della capacità. Indicate con U C ed U Z le tensioni ai capi della capacità e dell'impedenza, la tensione U ai capi della serie vale: 1,73*U C 1,41*U C 0,707*U C 2*U C 1,73*U Z Una impedenza ohmico capacitiva di argomento 30 assorbe la stessa intensità di corrente di una impedenza ohmico induttiva di argomento 60 in parallelo ad essa. La corrente assorbita dal parallelo è sfasata rispetto alla tensione di: 30 in anticipo 30 in ritardo 45 in anticipo 15 in anticipo 15 in ritardo Una resistenza ed una capacità sono in parallelo e la totale corrente assorbita, di valore efficace di 5 A è sfasata rispetto a quella sulla capacità di 30. Il valore efficace dell'intensità di corrente sulla resistenza vale: 4,33 A 2,5 A 5 A 2,89 A 3,54 A All'aumentare della frequenza, come variano la reattanza induttiva XL e capacitiva XC? XL aumenta e XC diminuisce XL diminuisce e XC aumenta aumentano entrambi diminuiscono entrambi A quanti radianti corrisponde un angolo di 15 (π = 3,14)? π / 2 π / 15

8 Una resistenza R è in serie ad una impedenza ohmico-capacitiva il cui modulo è uguale alla resistenza (Z=R). L'argomento dell'impedenza è di 60. La tensione U ai capi della serie R, Z vale: 2*U R 3*U R 1,41*U R 1,73*U R 1,5*U R Una resistenza ed una induttanza in parallelo assorbono la stessa intensità di corrente di 2 A. La corrente totale assorbita dal parallelo vale: 4 A 1,41 A 2 A 2,82 A 3,46 A In un parallelo R, L, C l'induttanza è la capacità assorbono la stessa intensità di corrente. Si ha La corrente totale è sfasata di 45 rispetto alla tensione sull'induttanza La resistenza assorbe la stessa intensità la corrente sulla resistenza è nulla La corrente totale è uguale a quella assorbita dalla capacità La corrente totale è in fase con la tensione sul condensatore Una tensione sinusoidale ha valore efficace Veff=10 V, il suo valore massimo è di? 2 V 10 V 14 V 17 V Due tensioni sinusoidali VA e VB hanno periodo rispettivamente di TA=50 ms e TB=1 ms, la relazione tra frequenze è? fa >> fb fa = fb fa = 50*fB fb = 50*fA Dato il numero complesso (-5-j10), il suo "complesso e coniugato" è? (5-j10)

9 1. Stabiliamo un verso convenzionale per la corrente (in questo caso, ad esempio, quello orario). 2. Poniamo ai capi di ciascuna delle resistenze un segno + dal lato dove la corrente vi entra ed un segno - dal lato dove ne esce. 3. Scegliamo un punto dal quale partire e scriviamo un equazione sommando algebricamente le f.e.m. e le tensioni ai capi delle resistenze incontrate. Sommare algebricamente significa apporre il segno + se durante il percorso incontriamo la f.e.m. o la resistenza dal lato segnato con +, mentre occorre apporre il segno se li incontriamo dal lato segnato con il -. Circuiti a più maglie Quali tecniche potrebbero impiegarsi per trovare la corrente nel ramo contenente la resistenza R3 nel circuito di figura 7? Per rispondere a questa domanda possiamo impiegare i principi di Kirchhoff, oppure quello di sovrapposizione degli effetti, oppure i teoremi di Thevenin o di Norton o altri ancora. Non essendoci un metodo che sia il migliore in assoluto, e opportuno scegliere, di volta in volta, quello che risulta piu semplice e veloce per raggiungere l obiettivo. Le seguenti considerazioni possono essere d aiuto. 1. Mediante l applicazione dei principi di Kirchhoff possiamo scrivere un sistema composto da tante equazioni quante sono le incognite. La soluzione del sistema consente di trovare i valori delle intensita di corrente di tutti i rami. E un metodo applicabile a tutti i tipi di circuiti, ma spesso e lungo e laborioso soprattutto se il numero delle incognite e elevato. 2. I teoremi di Thevenin e di Norton permettono di trovare l intensità di corrente su un solo ramo alla volta, ma in molti casi e proprio la corrente su un solo ramo quella che interessa conoscere. La semplificazione dei circuiti complessi richiede l applicazione successiva, per varie volte, dei rispettivi teoremi. Questi teoremi sono anche chiamati teoremi di circuiti equivalenti perché permettono di sostituire ad un circuito complesso un ramo costituito da un solo generatore reale di tensione (teorema di Thevenin) o di corrente (teorema di Norton). 3. Il metodo che impiega il principio di sovrapposizione degli effetti e piuttosto lungo poiché richiede di applicare il principio piu volte, tante quanti sono gli effetti da calcolarsi. Pero e di fondamentale importanza per risolvere circuiti dove agiscono contemporaneamente generatori di f.e.m. di tipo diverso come, ad esempio, di corrente continua e di corrente alternata.