Fisica generale II, a.a. 2013/2014 TUTORATO 9: CIRCUITI IN A.C. 1

Fisica generale II, a.a. 2013/2014
TUTORATO 9: CIRCUITI IN A.C.
CIRCUITI IN REGIME SINUSOIDALE
9.1. Nel circuito della figura il voltaggio alternato è V = V0cost con
 = 314 rad/s, V0 = 311 V, L = 0.9 H, C = 6.96 F. Se il fattore di potenza
del circuito è pari a 0.98, la resistenza R vale
(A) 150 
(B) 220 
(C) 330 
(D) 390 
(E) 470 
V~
R
C
L
9.2. Con riferimento al problema precedente, la potenza media erogata dal generatore V vale
(A) 103 W
(B) 124 W
(C) 147 W
(D) 220 W
(E) 322 W
9.3. Il voltaggio variabile applicato al circuito della figura è espresso in
volt da V(t) = 20cost, con  = 250 rad/s. La potenza media dissipata in
R=10
V(t)
R vale circa
(A) 20 W
(B) 28 W
(C) 40 W
(D) 65 W
(E) _______
L=0.1H
9.4. Un’induttanza L = 0.2 H è percorsa da una corrente sinusoidale di ampiezza massima I0 = 10 A.
L’energia immagazzinata mediamente nell’induttanza vale
(A) 50 J
(B) 20 J
(C) 10 J
(D) 5 J
(E) 2.5 J
9.5. Un’induttanza in serie a una resistenza R = 100  è collegata a una presa elettrica
(VRMS = 220 V, frequenza = 50 Hz). Se un voltmetro legge una caduta di tensione efficace ai capi
della resistenza pari a V = 158 V, l’induttanza vale circa
(A) 0.1 H
(B) 0.2 H
(C) 0.3 H
(D) 0.4 H
(E) 0.5 H
2t
di resistenza interna trascurabile,
T
ampiezza V0 = 311 V e periodo T = 50 ms è collegato al tempo t = 0 a una induttanza L = 0.120 H.
Se la corrente iniziale nell’induttanza è IL(0) = 0, dopo t* = 1 ms l’induttanza possiede una energia
di circa (in J)
(A) 0
(B) 0.265
(C) 0.327
(D) 0.401
(E) _______
9.6. Un generatore di voltaggio sinusoidale V (t )  V0 cos
2t
con ampiezza V0 = 311 V e periodo T = 20 ms è collegato a
T
un’induttanza L = 300 mH in serie con una resistenza R = 100 . La potenza media erogata dal
generatore vale
(A) 106 W
(B) 146 W
(C) 256 W
(D) 694 W
(E) ______
9.7. Un generatore V (t )  V0 cos
9.8. Nel circuito della figura si ha VG(t) = 10cost volt con  = 1000 rad/s,
R = 20 , C = 15 F, L = 30 mH. La potenza media dissipata in R vale
(A) 0.57 W
(B) 1.54 W
(C) 2.50 W
(D) 4.20 W
(E) 4.86 W
9.9. Con riferimento al problema precedente, il massimo valore della
differenza di potenziale VAB ai capi dell’induttanza è
(A) 2.3 V
(B) 7.2 V
(C) 13.7 V
(D) 14.8 V
1
R
VG(t) 
(E) 28.3 V
A
L
C
B
Fisica generale II, a.a. 2013/2014
TUTORATO 9: CIRCUITI IN A.C.
9.10. Un voltaggio alternato V(t) = V0cost volt alla frequenza di rete (50 Hz)
e ampiezza V0 = 100 V è applicato al circuito della figura. L’energia
immagazzinata in media nell’induttanza è pari a circa (in J)
(A) 0
(B) 0.1
(C) 0.25 J
(D) 0.51 J
(E) ___
V~
9.11. Il circuito della figura con R = 2 k e C = 1 F è collegato alla presa
dell’impianto elettrico (voltaggio sinusoidale con periodo T = 20 ms e VRMS = 220 V);
la potenza dissipata in R vale
(A) 12.1 W
(B) 24.2 W
(C) 48.4
(D) 96.8 W
(E)____ W
9.12. Dato il circuito del disegno, tra le seguenti affermazioni riguardanti il fattore di
potenza cos ( = angolo di sfasamento tra corrente I(t) e tensione V(t) del
generatore)
I. cos diminuisce se R aumenta
II cos è indipendente da R
III cos diminuisce se C aumenta
IV cos diminuisce se Vo aumenta
V cos diminuisce se  aumenta
sono vere
(A) I, III
(B) II, IV
(C) nessuna
(D) V
(E)I, III, V
VRMS=220V

C
R
V(t)=Vocost

R
L
(E) ______
9.15. Un generatore V(t) = V0cost con V0 = 6 V e  = 103 rad/s eroga una potenza media
<WG> = 0.12 W quando ai suoi morsetti sono collegate in parallelo una resistenza R e una
induttanza L. Affinché il fattore di potenza sia maggiore di 0.5 l’induttanza deve essere almeno di
(A) 87 mH
(B) 112 mH
(C) 147 mH
(D) 200 mH
(E) 242 mH
9.16. Un’induttanza L = 53 mH, una resistenza R = 10  e un condensatore C = 65 F sono
collegati in serie a un generatore di corrente alternata con Veff = 25 V. La frequenza propria di
risonanza del circuito vale
(A) 234 s–1
(B) 86 s–1
(C) 14 s–1
(D) 174 s–1
(E) 8.6 s–1
9.17. Con riferimento al problema precedente, la corrente efficace circolante in condizioni di
risonanza vale
(A) 2.5 A
(B) 5 A
(C) 10 A
(D) 12.5 A
(E) ____
2
C
I(t)
9.13. In un circuito RLC in parallelo collegato alla presa ENEL
VG (t )  311 cos314  t  volt  la potenza media erogata è <WG> = 100 W e VG(t)  R
l’angolo di sfasamento corrente-tensione è  =+30°. Se C = 29 F, la
resistenza R vale circa (arrotondare)
(A) 100 
(B) 300 
(C) 500 
(D) 800 
(E) ______
9.14. Nel circuito RLC dell’esercizio precedente, l’induttanza L vale circa
(A) 1 H
(B) 2 H
(C) 0.4 H
(D) 4 H
L=0.1H
R=10
C
Fisica generale II, a.a. 2013/2014
TUTORATO 9: CIRCUITI IN A.C.
9.18. Nel circuito della figura si ha VG(t) = 31.6cos t con
 = 1000 rad/s; R = 20 , C =50 F, L = 0.03 H. La potenza media
dissipata in R vale
(A) 2.5 W
(B) 10 W
(C) 20 W
(D) 80 W
(E) ________
A
R
VG(t) 
L
C
9.19. Con riferimento al problema precedente, il massimo valore della differenza di potenziale ai
capi di L vale circa
(A) 14.1 V
(B) 30.0 V
(C) 28.3 V
(D) 60.6 V
(E) _____V
9.20. Nella figura V = V0cost, con V0 = 311 V,  = 314 rad/s, R = 25 ,
L = 100 mH e C = 40 F. La potenza media dissipata su R vale
(A) 792 W
(B) 750 W
(C) 45.3 W
(D) 483 W
(E) 375 W
R
V 
L
C
9.21. Con riferimento al problema precedente il fattore di potenza cos() del circuito vale
(A) 1.000
(B) 0.975
(C) 0.913
(D) 0.744
(E) ______
2t
con ampiezza V0 = 311 V e periodo T = 20 ms
T
V(t)
è collegato al circuito di resistenze e condensatore della figura con R1 = 100 ,
R2 = 300 , C = 30 F. L’ampiezza massima della corrente che circola nel
condensatore vale
(A) 0.60 A
(B) 0.84 A
(C) 1.07 A
(D) 1.79 A
(E) 2.53 A
9.22. Un generatore V (t )  V0 cos
R1
9.23. Con riferimento al problema precedente, l’ampiezza massima del voltaggio ai capi della
resistenza R1 vale circa
(A) 190 V
(B) 243 V
(C) 256 V
(D) 264 V
(E) 288 V
3
A
R2
C