Circuiti elettrici, magnetismo e concetti di ottica geometrica e ondulatoria di AP Physics 2, spiegati in modo concettuale.
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- Che cosa afferma la legge di Ohm?
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V = IR: la tensione ai capi di un conduttore è uguale al prodotto della sua resistenza per la corrente che lo attraversa.- Definisci la resistività elettrica e la sua unità SI.
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La resistività è una proprietà del materiale che misura quanto esso si oppone al passaggio della corrente; l'unità SI è l'ohm-metro (Ω·m).- Come dipende la resistenza dalla resistività, dalla lunghezza e dall'area della sezione trasversale?
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R = ρL/A, dove ρ è la resistività, L è la lunghezza e A è l'area della sezione trasversale.- Qual è la definizione di corrente elettrica?
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La carica che attraversa un punto per unità di tempo; I = Q/t, misurata in ampere (A).- Definisci la capacità elettrica e la sua unità SI.
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La capacità di un dispositivo di immagazzinare carica per unità di tensione; C = Q/V, misurata in farad (F).- In un condensatore a facce piane parallele, come dipende la capacità dall'area delle armature e dalla loro distanza?
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C = ε0(εr)A/d, dove A è l'area delle armature, d è la distanza tra di esse, ed ε0 ed εr sono le costanti di permittività.- Qual è la differenza tra resistori in serie e in parallelo?
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In serie: le resistenze si sommano (R_tot = R1 + R2 + ...); in parallelo: si sommano i reciproci (1/R_tot = 1/R1 + 1/R2 + ...).- Enuncia la legge di Kirchhoff delle correnti.
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La somma delle correnti che entrano in un nodo è uguale alla somma delle correnti che ne escono.- Enuncia la legge di Kirchhoff delle tensioni.
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La somma delle cadute di tensione lungo qualsiasi maglia chiusa di un circuito è uguale a zero.- Qual è la costante di tempo di un circuito RC e che cosa rappresenta?
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τ = RC; è il tempo necessario perché la carica o la corrente si riduca a 1/e del suo valore iniziale.- Definisci la forza magnetica su una carica in movimento e scrivine la formula.
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F = qvB sin(θ), dove q è la carica, v è la velocità, B è l'intensità del campo magnetico e θ è l'angolo tra v e B.- Enuncia la regola della mano destra per la forza magnetica su un filo percorso da corrente.
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Punta le dita nel verso della corrente e piegale verso la direzione del campo magnetico; il pollice indica il verso della forza.- Qual è la forza magnetica su un filo percorso da corrente in un campo magnetico?
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F = BIL sin(θ), dove B è l'intensità del campo, I è la corrente, L è la lunghezza del filo e θ è l'angolo tra il filo e il campo.- Definisci l'intensità del campo magnetico B e la sua unità SI.
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L'intensità di un campo magnetico, misurata in tesla (T), ovvero weber per metro quadrato (Wb/m^2).- Qual è il campo magnetico al centro di un solenoide lungo?
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B = μ0(μr)nI, dove n è il numero di spire per unità di lunghezza, I è la corrente e μ0 e μr sono le costanti di permeabilità.
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