Esercizi: Circuiti in serie e in parallelo

Due lampadine sono collegate in serie, una dopo l'altra, a una pila, come mostra la figura.

In quale delle due passa più corrente? Giustifica la tua risposta.

Due lampadine sono collegate in parallelo alla stessa pila, ciascuna con il proprio percorso, come mostra la figura.

Che cosa hanno in comune dal punto di vista elettrico: la corrente che le attraversa o la tensione ai loro capi? Spiegalo.

Due resistenze di $2\ \Omega$ e $3\ \Omega$ sono collegate in serie, come mostra la figura.

Quanto vale la resistenza totale (equivalente) dell'insieme?

In quale tipo di collegamento la corrente ha un unico percorso possibile, in serie o in parallelo? E in quale può ripartirsi tra più rami?

In una vecchia ghirlanda natalizia le lampadine sono in serie, come mostra la figura.

Se una si brucia e il suo filamento si rompe, che cosa succede alle altre? Spiegalo pensando al percorso che segue la corrente.

In un plastico, due lampadine sono collegate in parallelo a una pila. Se sviti una delle due, che cosa succede all'altra? Motiva la risposta.

Nelle case, le prese e le lampade sono collegate in parallelo e non in serie. Indica un motivo pensando a che cosa accadrebbe spegnendo un apparecchio o guastandosene uno.

Una semplice torcia ha una pila, un interruttore e una lampadina.

1. a) Sono collegati in serie o in parallelo?
2. b) Che cosa succede alla corrente quando apriamo l'interruttore?

Due resistenze, $R_1 = 2\ \Omega$ e $R_2 = 4\ \Omega$, sono collegate in serie a una pila da $12\ \text{V}$, come mostra la figura.

1. a) Calcola la resistenza equivalente.
2. b) Calcola l'intensità che percorre il circuito.
3. c) Trova con la legge di Ohm la tensione ai capi di ciascuna resistenza e verifica che le due tensioni sommano i $12\ \text{V}$ della pila.

Due resistenze, $R_1 = 6\ \Omega$ e $R_2 = 12\ \Omega$, sono collegate in parallelo a una pila da $12\ \text{V}$.

1. a) Qual è la tensione ai capi di ciascuna?
2. b) Calcola l'intensità di corrente che passa in ogni ramo.
3. c) Quanto vale la corrente totale erogata dalla pila?

Tre lampadine da $2\ \Omega$ ciascuna sono collegate in serie a una pila da $12\ \text{V}$, come mostrato in figura.

1. a) Calcola la resistenza totale.
2. b) Quale intensità di corrente le attraversa?
3. c) Qual è la tensione ai capi di ogni lampadina?

Hai a disposizione una pila da $6\ \text{V}$ e due lampadine identiche da $6\ \Omega$, come mostrato in figura.

1. a) Se le colleghi in serie, quale corrente passa in ciascuna?
2. b) Se le colleghi in parallelo, quale corrente passa in ciascuna?
3. c) In quale collegamento brillano di più? Giustificalo con i risultati.

Due resistenze da $4\ \Omega$ e $12\ \Omega$ sono in parallelo. Sapendo che in questo collegamento vale $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$, calcola la resistenza equivalente dell'insieme.

Due lampadine identiche in serie sono collegate a una pila da $9\ \text{V}$.

1. a) Senza conoscere la loro resistenza, ragiona su come si ripartisce la tensione tra di esse.
2. b) Quanti volt ha ciascuna?
3. c) Come cambierebbe la ripartizione se le lampadine fossero diverse?

In aula ci sono sei tubi LED e, quando uno si guasta, gli altri restano accesi.

1. a) Sono collegati in serie o in parallelo?
2. b) Giustifica la risposta spiegando che cosa succede alla corrente quando uno si guasta.

Vogliamo misurare la corrente totale erogata da una pila in un circuito con due lampadine in parallelo, come quello in figura.

1. a) Dove mettiamo l'amperometro: in uno dei rami o vicino alla pila, prima che il percorso si divida?
2. b) Che cosa misurerebbe lo strumento in ciascuna di queste due posizioni?

A una pila da $9\ \text{V}$ colleghiamo in serie lampadine identiche da $3\ \Omega$, aggiungendone una alla volta.

1. a) Calcola la corrente del circuito con una, con due e con tre lampadine.
2. b) Che cosa succede alla luminosità delle lampadine man mano che ne aggiungiamo in serie?
3. c) Spiega il risultato usando la resistenza equivalente e la legge di Ohm.

Ora colleghiamo a una pila da $6\ \text{V}$ lampadine identiche da $12\ \Omega$ in parallelo, aggiungendone una alla volta.

1. a) Quale corrente passa in ciascuna lampadina quando ce n'è una, due o tre?
2. b) Calcola in ogni caso la corrente totale erogata dalla pila.
3. c) Spiega perché la pila si scarica prima quante più lampadine mettiamo in parallelo.

I due fari di un'auto sono in parallelo alla batteria da $12\ \text{V}$ e ciascuno ha una resistenza di $6\ \Omega$.

1. a) Quale corrente passa in ciascun faro?
2. b) Qual è la corrente totale erogata dalla batteria con i due fari accesi?
3. c) Se un faro si brucia, che cosa succede all'altro? Giustificalo pensando al tipo di collegamento.

Tre resistenze da $2\ \Omega$, $4\ \Omega$ e $4\ \Omega$ sono in parallelo, come mostrato in figura.

1. a) Calcola la resistenza equivalente usando $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}$.
2. b) Se l'insieme è collegato a una pila da $6\ \text{V}$, quale corrente totale circola?
3. c) Calcola la corrente di ogni ramo e verifica che insieme le tre sommano la corrente totale.

Una resistenza da $6\ \Omega$ e un'altra da $3\ \Omega$ sono collegate in parallelo.

1. a) Calcola la resistenza equivalente.
2. b) Verifica che è minore persino della più piccola delle due.
3. c) Spiega, pensando ai percorsi che ha la corrente, perché aggiungere un ramo in parallelo facilita sempre il passaggio della corrente.

Un compagno afferma: «In serie, la corrente della pila si ripartisce tra le lampadine».

1. a) Ha ragione?
2. b) Con una pila da $12\ \text{V}$ e due lampadine da $3\ \Omega$ in serie, calcola la corrente che passa in ciascuna e la tensione ai capi di ciascuna.
3. c) Correggi la frase del tuo compagno: che cosa si ripartisce in realtà in un circuito in serie?

Devi illuminare due plastici con una lampadina ciascuno, e devono potersi accendere e spegnere separatamente usando una sola pila.

1. a) Le collegheresti in serie o in parallelo? Perché?
2. b) Quale vantaggio ha la tua scelta se una lampadina si brucia?
3. c) Quale svantaggio comporta per la durata della pila? Mettilo in relazione con la corrente totale che eroga.

In un'abitazione, il forno ($23\ \Omega$) e il microonde ($46\ \Omega$) sono collegati in parallelo alla rete da $230\ \text{V}$.

1. a) Calcola la corrente che passa in ciascun apparecchio quando funzionano contemporaneamente.
2. b) Quale corrente totale entra nel circuito della cucina?
3. c) Spiega perché conviene che siano in parallelo e non in serie, pensando alla tensione di cui ha bisogno ogni apparecchio.