L'effetto Joule è il fenomeno per cui un conduttore percorso da corrente elettrica si riscalda. L'energia elettrica viene convertita in energia termica (calore). La potenza dissipata è P = R·I². È il principio di funzionamento di stufe e resistenze elettriche.
2. La forza che un campo magnetico esercita su un filo percorso da corrente è descritta dalla:
💡Spiegazione
La forza di Laplace (caso particolare della forza di Lorentz) descrive la forza che un campo magnetico B esercita su un conduttore di lunghezza L percorso da corrente I: F = B·I·L·sin(θ). La direzione si determina con la regola della mano destra.
3. Il campo elettrico in un punto è definito come:
💡Spiegazione
Il campo elettrico E in un punto è il rapporto tra la forza F che agisce su una carica di prova positiva q₀ e la carica stessa: E = F/q₀. Si misura in N/C (o V/m). Il campo indica direzione e intensità della forza che una carica subirebbe.
4. In un circuito con resistenze in parallelo, la resistenza equivalente è:
💡Spiegazione
In un collegamento in parallelo, 1/Req = 1/R₁ + 1/R₂ + ... La resistenza equivalente è sempre minore della più piccola tra le resistenze collegate. La tensione è la stessa ai capi di ogni resistore, mentre la corrente si ripartisce.
5. Le linee di campo magnetico di un magnete a barra:
💡Spiegazione
Le linee di campo magnetico escono dal polo nord e rientrano nel polo sud all'esterno del magnete (e vanno dal sud al nord all'interno). Sono sempre linee chiuse, a differenza delle linee del campo elettrostatico.
6. La legge di Coulomb afferma che la forza elettrica tra due cariche puntiformi è:
💡Spiegazione
La legge di Coulomb stabilisce che la forza elettrostatica tra due cariche puntiformi è direttamente proporzionale al prodotto delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza: F = k·|q₁·q₂|/r². La costante k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².
7. Quale unità di misura si usa per la carica elettrica nel SI?
💡Spiegazione
La carica elettrica si misura in Coulomb (C) nel SI. Un Coulomb corrisponde alla carica trasportata da una corrente di 1 Ampere in 1 secondo: 1 C = 1 A·s. La carica elementare (dell'elettrone) è e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C.
8. La corrente elettrica è un flusso ordinato di:
💡Spiegazione
La corrente elettrica è un flusso ordinato di cariche elettriche. Nei conduttori metallici sono gli elettroni liberi a muoversi. L'intensità di corrente I si misura in Ampere (A) e rappresenta la carica che attraversa una sezione del conduttore nell'unità di tempo: I = ΔQ/Δt.
9. Il campo magnetico all'interno di un solenoide percorso da corrente è:
💡Spiegazione
All'interno di un solenoide ideale (lungo, con molte spire ravvicinate) percorso da corrente, il campo magnetico è uniforme (stessa intensità e direzione ovunque) e diretto parallelamente all'asse del solenoide: B = μ₀·n·I.
10. La potenza dissipata in un resistore è data da:
💡Spiegazione
La potenza dissipata è P = V·I (tensione per corrente). Usando la legge di Ohm si ottengono le forme equivalenti: P = R·I² e P = V²/R. L'energia si dissipa sotto forma di calore (effetto Joule).
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