Verifica di Fisica – classe 5 BS – 20/10/16
Nome e cognome:
[1] Lo spessore tipico di una membrana cellulare è di 20 nm e la sua resistività elettrica è di 1,2 · 107 Ω·m.
La differenza di potenziale tra la superficie interna e quella esterna della membrana è di 75 mV.
(a) Calcola la resistenza di una sezione di membrana di forma quadrata e con lato di 1 µm.
(b) Calcola la corrente che scorre attraverso questa sezione.
(c) La corrente elettrica attraverso la membrana è data soprattutto da ioni Na+ e K+ , la cui carica
elettrica è in modulo uguale a quella dell’elettrone (q = 1,6 · 10−19 C). Supponendo per semplicità
che non ci siano altri tipi di ioni, calcola quanti ioni attraversano la membrana in 1 minuto.
(d) Come cambierebbe il numero di ioni se si considerasse una sezione di membrana di lato doppio?
[2] La potenza della lampadina A è quattro volte quella della lampadina B quando entrambe sono collegate
alla stessa differenza di potenziale.
(a) La resistenza della lampadina A è maggiore, minore o uguale a quella della lampadina B? Giustifica
la risposta.
(b) Calcola il rapporto fra la resistenza della lampadina A e la resistenza della lampadina B.
[3] Considera il circuito in figura.
(a) Calcola la resistenza equivalente del circuito (tenendo
conto anche della resistenza interna r del generatore).
(b) Calcola la corrente che scorre attraverso ogni resistore.
(c) Il resistore da 8 Ω viene immerso in 300 g di acqua a 20◦ C per un minuto. Calcola la potenza dissipata sul resistore e l’aumento teorico della temperatura dell’acqua. (il calore specifico dell’acqua è 4,186
J/(g·◦ C).
(d) Il rendimento η di un generatore è il rapporto, espresso
in percentuale, fra la d.d.p. ai capi del generatore
(ovvero tenendo conto della caduta di potenziale ai
capi della sua resistenza interna) e la f.e.m. Calcola il
rendimento del generatore.
[4] Considera il circuito in figura.
(a) Calcola la corrente che scorre attraverso ogni resistore
quando l’interruttore è aperto.
(b) Calcola la corrente che scorre attraverso ogni resistore
quando l’interruttore è chiuso.
(c) Indica come collegheresti al circuito un voltmetro per misurare la d.d.p. ai capi del resistore da 5 Ω e calcola la
d.d.p. misurata da un voltmetro ideale.
