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. La frequenza della corrente alternata della rete elettrica italiana è:
💡Spiegazione
In Italia (e in Europa) la frequenza della rete elettrica è 50 Hz, cioè la corrente compie 50 cicli completi al secondo. Negli USA e in parte delle Americhe si usa 60 Hz. La tensione efficace della rete italiana è 230V.
3. Due condensatori da 10 μF collegati in parallelo hanno una capacità equivalente di:
💡Spiegazione
I condensatori in parallelo si sommano: Ceq = C1 + C2 = 10 + 10 = 20 μF. Questo è l'opposto delle resistenze: le resistenze in parallelo diminuiscono, i condensatori in parallelo aumentano la capacità totale.
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. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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).
9. 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.
10. La prima legge di Kirchhoff (legge dei nodi) afferma che:
💡Spiegazione
La prima legge di Kirchhoff (KCL - Kirchhoff's Current Law) afferma che in ogni nodo di un circuito, la somma delle correnti entranti è uguale alla somma delle correnti uscenti. Questo deriva dal principio di conservazione della carica elettrica.
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