4 Elettricità ed Elettromagnetismo e Atomi
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Questions and Answers

Qual è la funzione principale di un generatore in un circuito elettrico?

  • Accresce la resistenza del circuito
  • Cede energia alle cariche elettriche (correct)
  • Consuma energia per funzionare
  • Crea un'interruzione nel circuito

Quale affermazione sulla prima legge di Ohm è corretta?

  • La ddp è indipendente dalla resistenza del circuito
  • La ddp è sempre uguale a zero
  • La ddp è direttamente proporzionale all'intensità di corrente (correct)
  • La ddp è inversamente proporzionale all'intensità di corrente

Cosa rappresenta la resistività in un conduttore?

  • La sezione del filo
  • Una costante dipendente dal materiale conduttore (correct)
  • La capacità di condurre corrente
  • La quantità di energia dissipata

Come si calcola la potenza dissipata in un circuito?

<p>P = V * i (D)</p> Signup and view all the answers

Cosa accade alle resistenze in un circuito in serie?

<p>La resistenza totale è la somma delle singole resistenze (C)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti equazioni rappresenta le resistenze in parallelo?

<p>$1/R = 1/R_1 + 1/R_2$ (B)</p> Signup and view all the answers

Che cosa si intende per dissipazione termica in un conduttore?

<p>Il lavoro compiuto dalle forze del campo per accelerare le particelle cariche (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'unità di misura della resistenza elettrica?

<p>Ohm (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo alla permeabilità magnetica relativa dei materiali è corretta?

<p>Nei materiali diamagnetici la permeabilità magnetica relativa è inferiore a 1. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale categoria di atomi non genera un campo magnetico totale?

<p>Atomi diamagnetici (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa succede a un magnete se viene tagliato?

<p>Si formano sempre due poli magnetici. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è la relazione tra la rotazione degli elettroni e le proprietà magnetiche degli atomi?

<p>La rotazione degli elettroni genera campi magnetici legati alle proprietà magnetiche. (B)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive meglio la magnetite?

<p>È un materiale ferromagnetico con capacità di produrre un campo magnetico. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è il modulo del campo elettrico E generato da una carica Q quando una carica di prova q è presente?

<p>$E = \frac{F}{q}$ (B)</p> Signup and view all the answers

Quale tra le seguenti affermazioni sul potenziale elettrico è corretta?

<p>Il potenziale elettrico è definito come il rapporto tra l'energia potenziale e la carica di prova. (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa accade alla forza che agisce su una carica q in un campo elettrico se la carica ha lo stesso segno di Q?

<p>La forza è repulsiva. (D)</p> Signup and view all the answers

Quale di queste affermazioni meglio descrive i condensatori piani?

<p>Sono costituiti da due lastre metalliche piane e parallele. (A)</p> Signup and view all the answers

Quando si sposta una carica in un campo elettrico, quale figura rappresenta il lavoro compiuto?

<p>$W = U_A - U_B$ (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'unità di misura del potenziale elettrico?

<p>Volt (B)</p> Signup and view all the answers

In un campo elettrico generato da una carica Q negativa, quale direzione hanno le linee del campo?

<p>Sono entranti verso la carica. (D)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo alle forze elettrostatiche?

<p>Sono forze conservative. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive correttamente il comportamento di un condensatore scarico?

<p>Non ha alcuna carica sulle piastre. (D)</p> Signup and view all the answers

Come si definisce la densità superficiale di carica in un condensatore?

<p>$ rac{Q}{S}$ (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa rappresenta la capacitá elettrica di un condensatore?

<p>Il rapporto tra la carica depositata e la differenza di potenziale. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la formula per il calcolo della capacità di condensatori in serie?

<p>$ rac{1}{C} = rac{1}{C_1} + rac{1}{C_2}$ (B)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo alla corrente elettrica?

<p>La corrente è data dal rapporto tra carica e tempo. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'unità di misura della corrente elettrica?

<p>Ampere (D)</p> Signup and view all the answers

Cosa accade a una carica $q$ posizionata tra due piastre cariche di un condensatore?

<p>Subisce una forza attrattiva verso una piastra e una forza repulsiva verso l'altra. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni non è corretto riguardo ai condensatori?

<p>La carica in un condensatore è sempre positiva. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione è corretta riguardo alla relazione tra numero di massa e numero atomico?

<p>Il numero di massa è dato dalla somma di neutroni e protoni: A=Z+N. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardanti le dimensioni relative di un atomo è corretta?

<p>Il nucleo di un atomo contiene quasi tutta la massa dell'atomo. (C)</p> Signup and view all the answers

Che tipo di forze regolano le interazioni tra le nuvole elettroniche?

<p>Forze elettriche. (D)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione è falsa riguardo alla massa degli elettroni, neutroni e protoni?

<p>La massa di un elettrone è molto maggiore di quella di un protone. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è la distanza tipica della nuvola elettronica rispetto al nucleo di un atomo?

<p>Dell'ordine di $10^{-10}$ m. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione corretta descrive il numero di neutroni in un isotopo?

<p>Il numero di neutroni può variare a parità di numero atomico. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti è una conseguenza della stabilità degli elementi?

<p>Le interazioni avvengono solo a livello della nuvola elettronica. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la forza responsabile della formazione delle molecole?

<p>Forza di Coulomb. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'equazione che descrive la potenza dissipata in un conduttore?

<p>$P = rac{RI^2}{ riangle t}$ (D)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive correttamente il campo magnetico generato da un filo conduttore?

<p>È perpendicolare all'asse del filo. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti è una caratteristica delle linee di forza del campo magnetico attorno a un filo conduttore?

<p>Formano cerchi concentrici e chiusi. (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa indica il prodotto $oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{μ_0 μ_r}}}}}}}}}}}$ nella formula del campo magnetico?

<p>La permeabilità magnetica complessiva. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la relazione per calcolare il campo magnetico in un solenoide?

<p>$B = rac{μ_0 μ_r N i}{L}$ (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è la condizione per cui il campo magnetico prodotto da un solenoide risulta costante?

<p>Limitarsi a una certa zona dello spazio. (C)</p> Signup and view all the answers

Come è definito il verso del campo magnetico generato da un filo conduttore?

<p>Attraverso la regola della mano destra. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'unità di misura della potenza dissipata?

<p>Watt. (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Numero di massa (A)

La somma totale dei protoni e dei neutroni all'interno del nucleo di un atomo.

Forza di Coulomb

La forza che si esercita tra due cariche elettriche. Le cariche uguali si respingono, mentre cariche opposte si attraggono.

Numero atomico (Z)

Un elemento chimico è identificato dal numero di protoni presenti nel nucleo.

Nuvola elettronica

La regione intorno al nucleo di un atomo dove si trovano gli elettroni.

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Isotopi

Gli atomi dello stesso elemento con lo stesso numero atomico (Z), ma diverso numero di neutroni (N).

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Forza elettromagnetica

La forza che si esercita tra due protoni e due elettroni.

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Interazione tra atomi

Le interazioni tra atomi avvengono attraverso la nuvola elettronica, gli elettroni si scambiano tra le nuvole, ma i nuclei non interagiscono direttamente.

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Nucleo atomico

La regione all'interno di un atomo dove è concentrata la maggior parte della massa.

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Armature del condensatore

Le due lastre metalliche di un condensatore.

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Condensatore

Un dispositivo in grado di immagazzinare energia elettrica.

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Capacità elettrica (C)

La capacità di un condensatore a immagazzinare energia elettrica.

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Capacità elettrica (C) - formula

Il rapporto tra la carica Q depositata sulle armature di un condensatore e la differenza di potenziale V tra le due armature.

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Condensatore scarico

Il condensatore è in questa condizione quando sulle piastre non è presente alcuna carica.

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Condensatore carico

Il condensatore è in questa condizione quando sulle sue armature sono presenti cariche opposte di uguale valore.

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Densità superficiale di carica (σ)

La quantità di carica distribuita su un'unità di superficie.

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Forza elettrica in un condensatore

La forza che agisce su una carica q che si trova tra le armature di un condensatore.

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Campo Elettrico (E)

È una grandezza vettoriale che rappresenta la forza che si esercita su una carica di prova unitaria in un punto dello spazio.

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Potenziale Elettrico (V)

È una grandezza scalare che rappresenta l'energia potenziale per unità di carica in un punto dello spazio.

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Capacità (C)

È la capacità di un condensatore di accumulare carica elettrica, misurata in Farad (F).

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Capacità di un condensatore piano

Dipende solo dalla geometria del condensatore e dal materiale isolante tra le piastre.

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Energia potenziale elettrostatica (U)

È l'energia immagazzinata in un condensatore.

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Lavoro (L)

È il lavoro compiuto per spostare una carica di prova da un punto A a un punto B nel campo elettrostatico.

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Costante dielettrica (ε)

È una grandezza che misura la facilità con cui un materiale si polarizza in presenza di un campo elettrico.

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Permeabilità magnetica relativa (μr)

Una grandezza fisica che caratterizza le proprietà magnetiche di un materiale. Indica la facilità con cui un materiale si magnetizza in presenza di un campo magnetico.

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Materiali paramagnetici

Materiali che tendono a magnetizzarsi debolmente in presenza di un campo magnetico esterno. Hanno permeabilità magnetica relativa μr leggermente maggiore di 1.

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Materiali ferromagnetici

Materiali che tendono a magnetizzarsi fortemente in presenza di un campo magnetico esterno. Hanno permeabilità magnetica relativa μr molto maggiore di 1.

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Materiali diamagnetici

Materiali che non si magnetizzano in presenza di un campo magnetico esterno. Hanno permeabilità magnetica relativa μr minore di 1.

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Magneti

Sostanze che producono spontaneamente un campo magnetico. Un esempio è la magnetite.

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Generatore (G)

Un dispositivo che fornisce energia alle cariche elettriche che lo attraversano, ad esempio una batteria.

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Utilizzatore (U)

Un dispositivo che utilizza l'energia delle cariche elettriche per svolgere una funzione, ad esempio una lampadina.

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Differenza di potenziale (ddp)

La differenza di potenziale tra due punti di un circuito, misurata in Volt (V).

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Resistenza (R)

La resistenza al flusso di corrente, misurata in Ohm (Ω).

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Intensità di corrente (i)

La quantità di carica elettrica che scorre attraverso una sezione di un conduttore in un secondo, misurata in Ampere (A).

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Prima legge di Ohm

La legge che afferma che la ddp è direttamente proporzionale all'intensità di corrente e la costante di proporzionalità è la resistenza.

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Seconda legge di Ohm

La legge che afferma che la resistenza di un filo è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua sezione.

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Potenza (P)

La potenza dissipata da una resistenza, misurata in Watt (W).

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Effetto Joule

L'energia cinetica acquisita dalle cariche in movimento si dissipa con gli urti. Questa dissipazione è misurata come calore generato dal passaggio di corrente, conosciuto come effetto Joule.

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Energia dissipata in un conduttore

La quantità di energia dissipata è direttamente proporzionale alla quantità di carica che attraversa il conduttore e alla differenza di potenziale attraversata.

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Potenza dissipata

La potenza dissipata è il lavoro fatto nell'unità di tempo. È direttamente proporzionale alla resistenza, al quadrato dell'intensità di corrente e all'intervallo di tempo.

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Campo magnetico generato da un filo percorso da corrente

Un filo conduttore percorso da corrente elettrica genera un campo magnetico attorno a sé.

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Caratteristiche del campo magnetico generato da un filo

Il campo magnetico è perpendicolare sia all'asse del filo che alla perpendicolare abbassata dal punto al filo. Il verso è definito dalla regola della mano destra.

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Intensità del campo magnetico generato da un filo

La forza del campo magnetico è direttamente proporzionale alla permeabilità magnetica del vuoto e relativa del mezzo, all'intensità di corrente e inversamente proporzionale alla distanza dal filo.

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Solenoide

Un solenoide è un filo avvolto a spirale attorno a un supporto cilindrico. Il campo magnetico generato è costante all'interno del solenoide.

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Intensità del campo magnetico generato da un solenoide

Il campo magnetico generato da un solenoide è direttamente proporzionale alla permeabilità magnetica del vuoto e relativa del mezzo, al numero di spire, all'intensità di corrente e inversamente proporzionale alla lunghezza del solenoide.

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Study Notes

Elettricità ed Elettromagnetismo

  • Fenomeni elettromagnetici:
    • Carica elettrica
    • Struttura atomica microscopica
    • Carica elettrica
    • Forza di Coulomb
    • Campo elettrico e potenziale elettrico
    • Condensatori in serie e in parallelo
    • Corrente elettrica
    • Leggi di Ohm
    • Resistenze in serie e in parallelo
    • Potenza elettrica ed effetto Joule
    • Campi magnetici

Atomi

  • L'atomo è composto da un nucleo (neutroni e protoni) e da elettroni che orbitano attorno al nucleo.
  • Il numero atomico (Z) identifica l'elemento chimico.
  • Il numero di massa (A) è la somma di neutroni e protoni.
  • La massa di un atomo è concentrata nel nucleo.
  • Le masse dei protoni, neutroni ed elettroni sono:
    • Protone: 1,67262158x10⁻²⁷ Kg
    • Neutrone: 1,67492715x10⁻²⁷ Kg
    • Elettrone: 9,10938188x10⁻³¹ Kg
  • Le dimensioni del nucleo sono dell'ordine di 10⁻¹⁴ m.
  • Gli elettroni orbitano in una "nuvola elettronica" di dimensioni dell'ordine di 10⁻¹⁰ m.
  • Le interazioni tra atomi avvengono a livello della nuvola elettronica tramite forze elettriche.
  • I nuclei non interagiscono direttamente.
  • Le forze elettriche sono responsabili della formazione delle molecole.

Forze elementari

  • Gli elettroni ed i protoni interagiscono attraverso forze che agiscono a qualsiasi distanza.
  • Due elettroni o due protoni nel vuoto si respingono con una forza inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.
  • Un protone ed un elettrone si attraggono con una forza il cui modulo è sempre uguale, inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.
  • La costante k = 2,308x10⁻²⁸ Nm².

Carica elettrica

  • Un corpo è normalmente costituito da un numero uguale di elettroni e protoni, pari al numero atomico (Z).
  • Un corpo può acquisire o perdere elettroni.
  • La carica elettrica (Q) misura lo sbilanciamento tra il numero di elettroni e di protoni.
  • Q = K (Np – Ne).
  • In un atomo neutro, Q = 0.
  • L'unità di misura della carica elettrica è il Coulomb (C).
  • La carica elementare (e) dell'elettrone è -1,6021x10⁻¹⁹ C
  • La carica elementare (p) del protone è +1,6021x10⁻¹⁹ C
  • Il neutrone è senza carica.

Cariche puntiformi

  • La forza di Coulomb tra due cariche puntiformi è direttamente proporzionale al prodotto delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa.
  • Nel vuoto k = k₀.
  • k₀ = 9x10⁹ [N] · [m]²/ [C]².

Campo elettrico

  • Una massa e una carica generano una perturbazione nello spazio che le circonda.
  • Una massa genera un campo gravitazionale.
  • Una distribuzione di cariche genera un campo elettrico (E).
  • L'effetto del campo:
    • La massa risente di una forza attrattiva.
    • La carica risente di una forza attrattiva se è di segno opposto all'altra e repulsiva se è dello stesso segno.
  • Il campo elettrico è un vettore che ha la stessa direzione e lo stesso verso della forza.
  • La carica di prova è sempre positiva.
  • Le linee di campo elettrico sono uscenti se la carica è positiva ed entranti se la carica è negativa.

Energia potenziale elettrostatica

  • Le forze elettrostatiche sono forze conservative.
  • Il lavoro per spostare una carica da una posizione ad un'altra dipende solo dalle posizioni iniziale e finale della carica e non dalla traiettoria.
  • Il lavoro può essere espresso come una variazione di energia potenziale.

Potenziale elettrico

  • Il potenziale elettrico è definito come il rapporto tra l'energia potenziale elettrostatica e la carica di prova q.
  • U(r) = qQ/4πε₀r
  • V(r) = Q/4πε₀r
  • ΔV è la differenza di potenziale tra due punti di un circuito.
  • L'unità di misura del potenziale è il Volt (V).

Condensatori piani

  • Un condensatore piano è formato da due lastre metalliche parallele.
  • Le lastre sono dette armature.
  • Tra le armature deve esserci un mezzo isolante.
  • Quando sulle piastre non è presente alcuna carica si dice condensatore scarico.
  • Quando sulle armature ci sono cariche di segno opposto si dice condensatore carico.
  • Le cariche si distribuiscono uniformemente sulle armature.
  • La densità superficiale di carica è σ = Q/S.

Condensatori in serie e in parallelo

  • Formule per la capacità di condensatori in serie e in parallelo.

Corrente elettrica

  • La corrente elettrica è il flusso di carica attraverso una sezione di un conduttore.
  • La corrente elettrica (i) è data dal rapporto tra la quantità di carica (dQ) che attraversa una sezione del conduttore in un breve intervallo di tempo (dt).
  • I = dQ/dt
  • L'unità di misura della corrente elettrica è l'ampere (A).

Circuiti elettrici

  • Descrizione di un circuito semplice.
  • Elementi: generatore, utilizzatore, fili di collegamento e interruttore.
  • Le cariche elettriche prelevano energia dal generatore e la trasportano all'utilizzatore.

Leggi di Ohm

  • Prima legge di Ohm: V = Ri
  • Seconda legge di Ohm: R = ρl/S
  • Relazioni tra differenza di potenziale, corrente e resistenza.

Potenza elettrica e effetto Joule

  • La potenza elettrica è la quantità di energia ceduta nell'unità di tempo.
  • La potenza dissipata in un resistore è P = Vi = Rii = Ri².
  • Effetto Joule: dissipazione termica in un conduttore percorso da corrente elettrica.

Campi magnetici e correnti elettriche

  • Un filo percorso da corrente genera un campo magnetico.
  • Le linee di campo magnetico sono circonferenze concentriche.
  • Il campo magnetico B è dato dalla relazione: B=µ₀i/2πr.

Solenoidi

  • Un solenoide è un filo avvolto su più volte.
  • Il campo magnetico B in un solenoide: B = µ₀Ni/L

Proprietà magnetiche della materia

  • Proprietà dei materiali paramagnetici, diamagnetici e ferromagnetici.
  • Costante permeabilità magnetica relativa.

Magneti permanenti

  • Esistenza di sostanze che creano un campo magnetico spontaneamente (es. magnete a barra).
  • Caratteristiche dei magneti, non ci sono cariche magnetiche isolate e ogni magnete ha due poli.

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Description

Questo quiz esplora i fenomeni elettromagnetici e la struttura atomica. I temi includono cariche elettriche, legge di Ohm e la composizione dell'atomo. Metti alla prova la tua conoscenza su questi concetti fondamentali della fisica.

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