L'effetto Joule è il fenomeno per cui l'energia elettrica si trasforma in calore quando la corrente attraversa un resistore. La potenza dissipata è P = R × I². È il principio alla base di stufe, forni e lampadine a incandescenza.
2. In un circuito puramente resistivo alimentato in corrente alternata, tensione e corrente sono:
💡Spiegazione
In un circuito puramente resistivo, tensione e corrente sono in fase, cioè raggiungono i valori massimi e minimi nello stesso istante. Lo sfasamento si verifica solo in presenza di componenti reattivi (condensatori o induttori).
3. La seconda legge di Kirchhoff (legge delle maglie) afferma che:
💡Spiegazione
La seconda legge di Kirchhoff (KVL - Kirchhoff's Voltage Law) afferma che la somma algebrica di tutte le tensioni (f.e.m. e cadute) lungo un percorso chiuso (maglia) è zero. Deriva dal principio di conservazione dell'energia.
4. L'unità di misura della capacità elettrica è:
💡Spiegazione
La capacità elettrica si misura in Farad (F), dal nome di Michael Faraday. Un Farad è una capacità molto grande; nella pratica si usano sottomultipli: microfarad (μF = 10⁻⁶ F), nanofarad (nF = 10⁻⁹ F), picofarad (pF = 10⁻¹² F).
5. In un circuito con condensatore alimentato in AC, la corrente è:
💡Spiegazione
In un circuito puramente capacitivo, la corrente è in anticipo di 90° rispetto alla tensione. Questo perché il condensatore 'risponde' immediatamente alle variazioni di tensione: la corrente raggiunge il massimo quando la tensione sta variando più rapidamente.
6. La corrente alternata (AC) si differenzia dalla corrente continua (DC) perché:
💡Spiegazione
La corrente alternata (AC - Alternating Current) cambia periodicamente direzione e intensità, tipicamente con andamento sinusoidale. La corrente continua (DC) scorre sempre nella stessa direzione. La rete elettrica domestica fornisce AC a 50 Hz e 230V.
7. Un condensatore è un componente che:
💡Spiegazione
Il condensatore accumula energia sotto forma di campo elettrico tra le sue armature. La sua capacità si misura in Farad (F). Si carica quando viene applicata una tensione e si scarica quando viene collegato a un circuito. Blocca la corrente continua ma lascia passare quella alternata.
8. Il periodo T di un segnale con frequenza f = 100 Hz è:
💡Spiegazione
Il periodo T è l'inverso della frequenza: T = 1/f = 1/100 = 0,01 secondi (10 millisecondi). Il periodo è il tempo necessario per completare un ciclo completo dell'oscillazione.
9. La resistività di un conduttore dipende da:
💡Spiegazione
La resistività (ρ) è una proprietà intrinseca del materiale e dipende dal tipo di materiale e dalla temperatura. La resistenza R di un conduttore è: R = ρ × L/A, dove L è la lunghezza e A la sezione. Il rame ha bassa resistività, ideale come conduttore.
10. La tensione efficace (Veff) di una sinusoide con valore massimo Vmax è:
💡Spiegazione
La tensione efficace (RMS) è Veff = Vmax / √2 ≈ Vmax × 0,707. Per la rete italiana: Vmax = 230 × √2 ≈ 325V. La tensione efficace è il valore che produce lo stesso effetto termico di una tensione continua equivalente.
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