Paniere elettrotecnica - domande a risposta aperta

Indice delle lezioni

• Lezione 001 ............................................................................................................................. p. 4
• Lezione 002 ............................................................................................................................. p. 7
• Lezione 003 ............................................................................................................................. p. 8
• Lezione 004 ............................................................................................................................. p. 10
• Lezione 005 ............................................................................................................................. p. 11
• Lezione 006 ............................................................................................................................. p. 15
• Lezione 007 ............................................................................................................................. p. 16
• Lezione 008 ............................................................................................................................. p. 17
• Lezione 009 ............................................................................................................................. p. 20
• Lezione 010 ............................................................................................................................. p. 21
• Lezione 011 ............................................................................................................................. p. 28
• Lezione 012 ............................................................................................................................. p. 29
• Lezione 013 ............................................................................................................................. p. 30
• Lezione 014 ............................................................................................................................. p. 31
• Lezione 015 ............................................................................................................................. p. 32
• Lezione 017 ............................................................................................................................. p. 34
• Lezione 018 ............................................................................................................................. p. 35
• Lezione 019 ............................................................................................................................. p. 36
• Lezione 020 ............................................................................................................................. p. 37
• Lezione 021 ............................................................................................................................. p. 38
• Lezione 022 ............................................................................................................................. p. 39
• Lezione 023 ............................................................................................................................. p. 42
• Lezione 025 ............................................................................................................................. p. 43
• Lezione 026 ............................................................................................................................. p. 46
• Lezione 027 ............................................................................................................................. p. 47
• Lezione 028 ............................................................................................................................. p. 48
• Lezione 029 ............................................................................................................................. p. 49
• Lezione 030 ............................................................................................................................. p. 50
• Lezione 031 ............................................................................................................................. p. 52
• Lezione 032 ............................................................................................................................. p. 53
• Lezione 033 ............................................................................................................................. p. 54
• Lezione 034 ............................................................................................................................. p. 56
• Lezione 035 ............................................................................................................................. p. 58
• Lezione 036 ............................................................................................................................. p. 59
• Lezione 037 ............................................................................................................................. p. 60
• Lezione 038 ............................................................................................................................. p. 63
• Lezione 039 ............................................................................................................................. p. 65
• Lezione 041 ............................................................................................................................. p. 66
• Lezione 042 ............................................................................................................................. p. 67
• Lezione 043 ............................................................................................................................. p. 68
• Lezione 044 ............................................................................................................................. p. 69
• Lezione 045 ............................................................................................................................. p. 70
• Lezione 046 ............................................................................................................................. p. 72

Lezione 001

Il valore della resistenza

• E' costante e si differenzia solo per la tipologia di materiale
• E' inversamente proporzionale alla sezione del materiale, alla resistività e direttamente proporzionale alla lunghezza
• E' direttamente proporzionale alla resistività del materiale, direttamente proporzionale alla lunghezza, e inversamente proporzionale alla sezione
• E' variabile solo con la sezione del materiale con cui è costituita

La resistenza si misura in

• Ohm
• Watt
• Ampere
• Volt

La differenza di potenziale tra i punti A e B

• Non dipende dal lavoro compiuto per spostare una carica da A in B
• Dipende dal percorso seguito
• Dipende dal lavoro compiuto per spostare una carica da A in B
• Se A e B coincidono tale valore è massimo

Un potenziometro

• E' un'apparecchiatura in grado di generare potenza elettrica
• E' un resistore con resistenza costante
• E' un resistore con resistenza variabile
• E' un'apparecchiatura elettrica in grado di mantenere costante la resistenza al variare della temperatura

La resistività di un materiale

• E' direttamente proporzionale alla temperatura
• Varia con la temperatura
• E' inversamente proporzionale alla temperatura
• E' indipendente dalla temperatura

La carica elettrica

• E' indipendente dalla corrente
• E' inversamente proporzionale alla corrente che attraversa la superficie
• E' l'integrale della corrente nel tempo
• E' la derivata della corrente nel tempo

1 Volt =

• Corrente nella superficie unitaria
• Tensione tra due punti posti ad un metro di distanza
• 1 Coulomb/1 Joule
• 1 Joule/1 Coulomb

La differenza di potenziale tra due punti

• Dipende dal percorso seguito
• E' indipendente dal percorso seguito
• In alcuni casi dipende dal percorso seguito
• Vale sempre zero

La tensione si misura in

• Volt
• V*A
• Ampere
• Ohm

La corrente elettrica

• E' inversamente proporzionale alla carica che attraversa la superficie
• E' la derivata della carica rispetto al tempo
• E' l'integrale della carica rispetto al tempo
• E' indipendente dalla carica

Un atomo di rame contiene

• 4 elettroni
• 8 elettroni
• 29 elettroni
• 26 elettroni

La corrente si misura in

• Ohm
• Ampere
• Watt
• Volt

La forza di Coulomb si riferisce a

• La forza con cui le cariche elettriche interagiscono
• La forza con cui cariche di segno opposto si respingono
• Un atomo elettricamente neutro
• La forza con cui cariche dello stesso segno si attraggono

In un atomo

• Il numero degli elettroni è pari a quattro
• Il numero degli elettroni è uguale al numero di protoni sommato al numero dei neutroni
• Il numero degli elettroni è uguale al numero dei neutroni
• Il numero degli elettroni è uguale al numero dei protoni

La resistività di un materiale dipende

• Dalla sezione del materiale
• Dalla lunghezza del materiale
• Dalla temperatura e dalla composizione chimica
• Dalla temperatura al quadrato e dalla composizione chimica del materiale

Il valore della resistenza

• E' variabile solo con la sezione del materiale con cui è costituita
• E' direttamente proporzionale alla resistività del materiale, direttamente proporzionale alla lunghezza, e inversamente proporzionale alla sezione
• E' inversamente proporzionale alla sezione del materiale, alla resistività e direttamente proporzionale alla lunghezza
• E' costante e si differenzia solo per la tipologia di materiale

Tensione elettrica

Se consideriamo una regione di spazio in cui è presente un campo elettrico E, e spostiamo una carica elettrica q₀ (positiva) dal punto A al punto B, misurando il lavoro W_AB che bisogna compiere contro le forze del campo possiamo definire la differenza di potenziale o tensione tra i punti A e B come segue:

V_A-V_B=W_AB/q₀ 1volt = 1 joule/1 coulomb.

Il lavoro W_AB può essere positivo, in tal caso il potenziale del punto B sarà maggiore di quello del punto A; negativo in tal caso il potenziale del punto B sarà minore di quello del punto A; nullo in tal caso il potenziale del punto B sarà uguale a quello del punto A. Se immaginiamo di scegliere il punto A a distanza infinita e gli assegniamo un potenziale pari a zero possiamo definire il potenziale in un punto generico come V=W/q₀.

In tale espressione W è il lavoro che un agente esterno deve compiere sulla carica q₀ per spostarla dall’infinito al punto in questione. Nei circuiti elettrici quando si ha un generatore di f.e.m. collegato ad un circuito si crea la corrente cioè un moto di elettroni dovuto alla differenza di potenziale elettrico tra i due morsetti del generatore. Possiamo pertanto dire che la tensione è la causa della corrente. Da un punto di vista operativo per calcolare la differenza di potenziale elettrico V_AB tra il punto A ed il punto B bisogna eseguire la seguente differenza.

Corrente elettrica

Si ha una corrente elettrica quando le cariche si muovono in maniera ordinata all’interno di un conduttore sotto l’azione di un campo elettrico esterno prodotto da sorgenti come, ad esempio, una pila. Quando c’è una corrente elettrica al moto disordinato degli elettroni liberi, (dovuto all’agitazione termica, si sovrappone un moto di insieme avente velocità media diversa da zero in una data direzione.

Se consideriamo una superficie generica S, un intervallo di tempo T (che inizia all’istante t e termina all’istante t+∆T), definiamo la carica elettrica netta che attraversa la superficie S nell’intervallo (t, t+∆T) come la somma, q_S(t;t+∆T) = ∑(±)q_i(t;t+∆T)=q(t;t+∆T)/∆T definisce l’intensità media della corrente elettrica che attraversa la superficie S nell’intervallo (t,t+∆T).

Se introduciamo la quantità Q(t) definita come la carica elettrica netta che attraversa la superficie S nell’intervallo di tempo (0, dt) avremo i(t) = dQ/dt. Possiamo affermare che l’intensità della corrente elettrica che attraversa la superficie S al generico istante t è uguale alla derivata prima rispetto al tempo della carica elettrica netta che attraversa la superficie S nell’intervallo (0,dt). L’unità di misura della corrente I è l’ampere, [I]= A, 1A=1C/1sec;

Resistenza elettrica

La resistenza elettrica è un parametro che indica quanto un dato componente circuitale si oppone al passaggio della corrente; quanto maggiore è il valore della resistenza tanto più l’elemento si oppone al passaggio della corrente. La resistenza dipende dalle dimensioni fisiche del componente (lunghezza e sezione), dalla struttura atomica del materiale e dalla temperatura (resistività). La relazione che consente di calcolare la resistenza è la seguente: R= ρ . l / s (ρ= resistività elettrica [Ω x m] è funzione della temperatura), l = lunghezza conduttore [m], s = sezione conduttore [m²]).

Nel SI l’unità di misura della resistenza R è l’ohm (Ω), ([R]= Ω).

Un’altra classificazione utile per le resistenze è quella che le vuole divise in due classi: resistori a valore fisso. Per resistori di piccola potenza il valore della resistenza (e della tolleranza) sono individuabili tramite bande colorate la cui corrispondenza con i valori è tabellata. Resistori a valore variabile (in gergo potenziometri). A loro volta possono essere distinti in resistori a contatto rotante, resistori a contatto strisciante.

Lezione 002

Che cosa si intende per maglia

• Un percorso chiuso che contiene un insieme di resistenze connesse tra di loro
• Un percorso chiuso con soli generatori di tensione e corrente
• Un percorso chiuso con resistenze capacità e induttanze
• Un percorso chiuso che contiene un insieme di elementi circuitali connessi tra di loro

Che cosa si intende per quadripolo

• Due bipoli resistivi con un estremo in comune
• Un componente a quattro morsetti di cui un coppia costituisce la porta di ingresso e una coppia costituisce la porta di uscita
• Due bipoli collegati in modo da formare una maglia chiusa
• Due bipoli capacitivi con nessuno estremo in comune

Convenzione dei generatori

In elettrotecnica la convenzione normale è una coppia di criteri usati per fissare i riferimenti positivi di tensione e corrente sui bipoli. Questo determina i segni delle varie grandezze che li interessano. Fissare i riferimenti di tensione e corrente è finalizzato alla realizzazione di un modello del circuito in cui tutte le grandezze siano coerenti rispetto al riferimento adottato, è quindi importante ricordare che a prescindere dal criterio utilizzato i due modelli sarebbero comunque equivalenti nel descrivere lo stesso circuito. La convenzione sui generatori stabilisce che la corrente esce dal morsetto contrassegnato con il segno + della tensione (morsetto A) ed entra nel morsetto contrassegnato col segno – della tensione (morsetto B).

Convenzione degli utilizzatori

In elettrotecnica la convenzione normale è una coppia di criteri usati per fissare i riferimenti positivi di tensione e corrente sui bipoli. Questo determina i segni delle varie grandezze che li interessano. Fissare i riferimenti di tensione e corrente è finalizzato alla realizzazione di un modello del circuito in cui tutte le grandezze siano coerenti rispetto al riferimento adottato, è quindi importante ricordare che a prescindere dal criterio utilizzato i due modelli sarebbero comunque equivalenti nel descrivere lo stesso circuito. La corrente entra dal morsetto contrassegnato con il segno della tensione + (morsetto A) e lascia il bipolo dal morsetto contrassegnato col segno – della tensione (morsetto B).

Lezione 003

Resistori lineari tempo varianti

• La sua caratteristica è una qualsiasi retta
• La sua caratteristica è una retta passante per l'origine che ha una pendenza che varia nel tempo
• La sua caratteristica è una retta passante per l'origine che ha una pendenza che varia nel tempo
• La sua caratteristica è una retta non passante per l'origine che non varia nel tempo

Diodo ideale

• La sua resistenza è sempre maggiore di zero
• E' un componente non lineare
• E' un componente lineare
• Si comporta sempre come un corto circuito

Diodo ideale

• Si comporta sempre come un circuito aperto
• Il suo comportamento non dipende da come è polarizzato
• Si comporta sempre come un corto circuito
• Il suo comportamento dipende da come è polarizzato

Diodo reale

• Il suo comportamento dipende dalla temperatura in cui opera
• Il suo comportamento non dipende dalla temperatura in cui opera
• Si comporta sempre come un corto circuito
• Si comporta sempre come un circuito aperto

Generatore di tensione indipendente

• La sua caratteristica è una retta
• La sua caratteristica è una spezzata passante per l'origine
• La sua caratteristica non è una retta
• Non esistono

Bipolo corto circuito

• Non è possibile realizzarlo praticamente
• La tensione ai suoi morsetti può assumere qualsiasi valore
• La tensione ai suoi morsetti vale infinito
• La tensione ai suoi morsetti vale zero

Bipolo corto circuito

• La sua resistenza vale infinito
• La sua resistenza vale zero
• La sua resistenza può assumere qualsiasi valore
• La sua resistenza assume valore costante e positivo

Resistori lineari tempo invarianti

• La sua caratteristica è una retta non passante per l'origine che non varia nel tempo
• La sua caratteristica è una qualsiasi retta
• La sua caratteristica è una retta passante per l'origine che non varia nel tempo
• La sua caratteristica è una retta passante per l'origine che varia nel tempo