Esercizi e considerazioni pratiche sulla legge di ohm
e la potenza
Come detto precedentemente la legge di ohm
lega la tensione e la corrente con un altro parametro detto
"resistenza". Di seguito sono presenti svariati esercizi con
le rispettive soluzioni.
1) Esercizio: Se un carico o un
resistore ha una resistenza di 56 Ohm determinare la
corrente che circola in esso, conoscendo che hai suoi capi è
applicata una tensione di 200 Volt.
R = 56 Ω
V = 200 V I = ?
Soluzione:
In questo caso si ha un semplice circuito formato da un
generatore di tensione da 200 volt e un carico resistivo da
56 ohm, quindi basta applicare semplicemente la legge di ohm
illustrata nella lezione
Tensione, corrente, legge di ohm e potenza
della sezione "Elettronica di base".
2) Esercizio: Se in un filo scorre
una corrente di 16 Ampère calcolare la quantità di carica
Coulomb che attraversa il conduttore in 3 minuti.
Un minuto è formato da 60 secondi, quindi 3
minuti sono l'equivalente di 180 secondi.
I = 16 A
t = 180 s Q = ?
Soluzione: Ricavando la
formula inversa, si può agevolmente calcolare la grandezza
richiesta.
3) Esercizio:
Se in una lampadina da 12 volt circola una corrente di 50 mA, si
calcoli la resistenza offerta dalla lampadina (determinata dal
filamento di tungsteno che compone la lampadina stessa) e la
potenza che essa dissipa.
V = 12 V
I = 50 mA R = ? Pd
= ?
Soluzione:
4) Esercizio:
Calcolare la tensione ai capi di un resistore di una stufa
elettrica che dissipa 500 watt ed è attraversata da 10 coulomb
per 3,5 secondi.
Pd =
500 W Q = 10 C t = 3,5 s
V = ?
Soluzione: Per prima cosa,
bisogna calcolare la corrente che circola nel resistore
riscaldante, poi calcolare la tensione utilizzando la formula
inversa della potenza.
5) Esercizio:
Calcolare la potenza conoscendo la tensione ai capi di un
resistore e la resistenza della stessa.
V = 5 V R = 22
Ω P = ?
Soluzione: Sostituendo nella
formula della potenza la I (parametro che non abbiamo) (ricavata
con la formula inversa della legge di ohm) si ottiene la formula
della potenza, con la quale è possibile calcolare la potenza
avendo note le grandezze di tensione e resistenza.
6) Esercizio:
Calcolare la resistenza di un conduttore, sapendo che in essa
passa una quantità di carica pari ad 8 coulomb in un tempo di
0,01 secondi con una potenza dissipata di 521 watt.
Q = 8 C
t = 10 mS P = 521 W
Soluzione: Facendo qualche
calcolo e sostituzione dalle varie formule è stato possibile
calcolare la resistenza del conduttore, che è uguale a circa
814 micro-ohm (milionesimi di ohm).
7) Esercizio:
Calcolare il lavoro in joule prodotto da un resistore che
dissipa 0,25 watt, è attraversato da una corrente di 100 mA
e da una carica di 0,69 coulomb.
P = 0,25
I = 100 mA Q = 0,69 C L
= ?
Soluzione: Per calcolare il
lavoro bisogna per prima ottenere la formula inversa della
potenza (P = L * t). Poi, ci si accorge che nei valori noti
c'è la corrente, guardando ancora troviamo anche la quantità
di carica, quindi si prende in considerazione la formula
della corrente (I = Q/t), ricavando da quest'ultima la
formula inversa perchè dobbiamo esplicitare il tempo,
parametro non presente nei dati forniti. Facendo delle
sostituzioni tra le varie formule troviamo la formula finale
che permette il calcolo del lavoro con i dati forniti
dall'esercizio.
8) Esercizio:
Calcolare la tensione ai capi del resistore dell'esercizio
7.
V = ?
Soluzione: Facendo un pò di
sostituzioni e calcoli si ottiene la seguente formula.
9) Esercizio:
Calcolare la tensione ai capi di un resistore di valore 1 KΩ,
attraversato da 2 mA di corrente.
Soluzione:
