Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Corrente elettrica nella materia Il circuito RC Bilancio energetico nel processo di carica di un condensatore

23. La corrente elettrica nei metalli

25 esercizi

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Nel processo di carica di un condensatore di capacità C in un circuito che comprende un generatore di forza elettromotrice f e un resistore di resistenza R, l'energia fornita dal generatore al resistore è data dall'espressione:

A: W = 1/2 C f

B: W = 1/2 C f²

C: W = C f²

D: W = C f

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L'energia complessivamente fornita dal generatore durante il processo di carica di un condensatore in un circuito RC è:

A: uguale alla metà di quella fornita al condensatore.

B: uguale a zero.

C: uguale al doppio di quella fornita al condensatore.

D: uguale a quella fornita al condensatore.

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Durante il processo di scarica di un condensatore in un circuito RC:

A: l'energia elettrica resta immagazzinata tra le due armature del condensatore.

B: la legge di conservazione dell'energia viene violata.

C: l'energia ceduta dal condensatore che si scarica diventa energia interna del resistore.

D: l'energia ceduta dal condensatore che si scarica, ricarica il generatore.

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Il prodotto di una resistenza per una capacità ha le dimensioni fisiche di:

A: una lunghezza.

B: una carica elettrica.

C: un tempo.

D: un'energia.

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Il «gas» di elettroni che riempie il reticolo cristallino di un metallo è costituito:

A: dagli elettroni più vicini ai nuclei dei singoli atomi.

B: da tutti gli elettroni dei singoli atomi.

C: dagli elettroni più lontani dai nuclei dei singoli atomi.

D: dagli elettroni pompati dal generatore esterno.

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Il segnale di chiusura di un circuito si propaga lungo il conduttore metallico che lo costituisce a una velocità che ha un ordine di grandezza pari a:

A: 10^-4 m/s

B: 10⁶ m/s

C: 10⁸ m/s

D: 10^-5 m/s

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Il rapporto tra la velocità media degli elettroni di conduzione in un metallo (nella direzione in cui circola una corrente elettrica di 1 A) e la loro velocità di agitazione termica ha un ordine di grandezza pari a:

A: 10⁵

B: 10^-10

C: 10^-5

D: 10¹⁰

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Se L è la lunghezza di un filo conduttore, A l'area della sua sezione trasversale, R la sua resistenza e r la resistività del materiale di cui è composto, la seconda legge di Ohm si può scrivere nella forma:

A: R = r ^. A / L

B: r = A ^. L / R

C: r = R ^. A / L

D: R = A ^. L / r

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Consideriamo due fili cilindrici di uno stesso metallo, le cui dimensioni (lunghezza e raggio) siano in un rapporto di 1 : 2. Quale sarebbe in tal caso il valore del rapporto tra le rispettive resistenze dei due fili?

A: 1 : 4

B: 1 : 2

C: 4 : 1

D: 2 : 1

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Se la temperatura assoluta di un conduttore metallico raddoppia, la sua resistività:

A: raddoppia.

B: diminuisce di una quantità che non si può precisare in generale.

C: aumenta di una quantità che non si può precisare in generale.

D: si dimezza.

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La resistività r(T) di un materiale alla temperatura T (espressa in kelvin) può essere scritta come:

A: r(T) = r(T₀) · aT

B: r(T) = r(T₀) · a(T - T₀)

C: r(T) = r(T₀) · [1 + a(T - T₀)]

D: r(T) = r(T₀) · (1 + aT)

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L'aumento della resistività con la temperatura si può spiegare, in prima approssimazione, con il fatto che:

A: gli urti tra gli elettroni di conduzione e gli ioni del reticolo diventano più rari.

B: gli elettroni di conduzione hanno un moto di agitazione termica più energetico.

C: gli urti tra gli elettroni di conduzione e gli ioni del reticolo diventano più frequenti.

D: gli elettroni di conduzione sono più fortemente legati agli atomi del reticolo.

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Un filo conduttore alla temperatura T ha una resistenza R che dipende dal raggio r della sua sezione, dalla sua lunghezza L e dalla sua resistività. Come si può raddoppiare la resistenza R, se si suppone di far variare una sola grandezza per volta?

A: Dimezzando T.

B: Raddoppiando r.

C: Dimezzando r.

D: Riducendo r di un fattore 1,41 (radice quadrata di 2).

E: Raddoppiando L.

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Se si chiude un circuito elettrico che include un conduttore metallico di alta resistenza, dopo qualche minuto, a parità di tensione applicata:

l'intensità della corrente nel circuito

A: tenderà ad aumentare.

B: potrà aumentare oppure diminuire, indifferentemente.

C: tenderà a diminuire.

D: rimarrà costante.

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Quando si applica una differenza di potenziale tra due punti di un conduttore gli elettroni di conduzione si spostano in media:

A: a una velocità prossima a quella dovuta all'agitazione termica.

B: nella direzione opposta a quella del campo elettrico.

C: risalendo la differenza di potenziale.

D: lungo una direzione privilegiata.

E: verso gli ioni del reticolo cristallino.

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In un anello di filo superconduttore:

A: non si ha effetto Joule.

B: la corrente rimane invariata anche in assenza di generatore.

C: la resistenza è uguale a zero.

D: la corrente si deve al movimento degli ioni positivi.

E: per definizione, la temperatura del materiale si mantiene sempre al di sopra della temperatura critica.

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Qual è la differenza di potenziale che si può ottenere dal contatto di due o più materiali alla stessa temperatura, conoscendo i valori del lavoro di estrazione dati a fianco?
Ferro-Zinco: ΔV= ________ volt
Ferro-Rame: ΔV= ________volt
Rame-Zinco: ΔV= ________ volt
Ferro-Rame-Ferro: ΔV= ________volt

Posizionamento

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A: In un condensatore la corrente di carica ha la stessa intensità della corrente di scarica ma verso opposto.

B: In un circuito RC l'intensità di corrente è massima all'istante iniziale e tende ad annullarsi al passare del tempo.

C: L'accumulo di carica sulle armature del condensatore può dirsi concluso quando la differenza di potenziale tra le armature è uguale alla forza elettromotrice del generatore.

D: In un circuito RC la corrente elettrica diminuisce nel tempo con un andamento lineare.

E: La corrente elettrica che circola in un condensatore si deve al passaggio degli elettroni attraverso lo spazio vuoto compreso tra le sue armature.

Vero o falso

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Se in un circuito RC si aumenta il valore della resistenza, a parità di tutte le altre condizioni, il processo di carica e scarica del condensatore:

A: avverrà più rapidamente.

B: richiederà più tempo.

C: richiederà meno tempo.

D: richiederà lo stesso tempo.

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Un kilowattora è equivalente a:

A: 3,6 kJ

B: 3,6 MJ

C: 3,6 kW

D: 3,6 MW

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L'effetto Joule consiste nel fatto che:

A: un conduttore metallico può essere attraversato dalla corrente elettrica.

B: se un conduttore metallico è attraversato dalla corrente elettrica, la sua temperatura diminuisce.

C: un conduttore metallico attraversato dalla corrente elettrica si riscalda.

D: un conduttore metallico attraversato dalla corrente elettrica ha una resistenza diversa da zero.

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Quando un conduttore metallico inserito in un circuito percorso da corrente si riscalda per effetto Joule:

A: l'energia interna del conduttore aumenta a spese dell'energia elettrica fornita dal generatore.

B: l'energia cinetica del moto di migrazione degli elettroni all'interno del conduttore aumenta.

C: l'energia cinetica del conduttore aumenta.

D: l'energia interna del conduttore si trasforma in energia elettrica.

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Se si dimezza l'intensità della corrente che attraversa un conduttore ohmico, la potenza elettrica sviluppata per effetto Joule:

A: si riduce a un quarto.

B: quadruplica.

C: raddoppia.

D: si dimezza.

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La potenza elettrica sviluppata per effetto Joule al passaggio di corrente in un conduttore ohmico si può misurare in:

A: kilojoule.

B: kilowatt.

C: kiloampere.

D: kilowattora.

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In un conduttore ohmico che ha resistenza R, la potenza elettrica P sviluppata per effetto Joule al passaggio di una corrente di intensità I è data dall'espressione:

A: P = I² R²

B: P = I R

C: P = I R²

D: P = I² R

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