Bacalaureat fizica

Electricitate 30 iunie 2017
filiera tehnologica





Regula.mainii.stangi
electro


Examenul de bacalaureat national 2017



Proba E. d)
Fizica
Filiera tehnologica – profilul tehnic si profilul resurse naturale si protectia mediului
♦ Sunt obligatorii toate subiectele din doua arii tematice dintre cele patru prevazute de programa, adica: A. MECANICA, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICA, C. PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICA
♦ Se acorda 10 puncte din oficiu.
♦ Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
C. PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU   Varianta 4
Se considera sarcina electrica elementara e = 1,6·10-19 C.
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura in S.I. a rezistivitatii electrice este:
a.  Ω·m;    b.  Ω/m;    c.  Ω·m2;    d.  Ω/m2.   (3p)
Raspuns:   a. R = ρ·ℓ/S,   [ρ]SI = [R]SI·[S]SI/[ℓ]SI = Ω·m.     → (3p)
2. Doua rezistoare cu rezistentele electrice in raportul R1/R2 = 2 sunt legate in serie la bornele unei baterii. Raportul intensitatilor curentilor electrici I1/I2 care trec prin cele doua rezistoare este:
a. 0,5;    b.  1;    c.  2;    d.  4;    (3p)
Raspuns:   b.  La legarea in serie rezistoarele sunt strabatute de aceeasi intensitate, adica I1/I2 = 1.     → (3p)
3. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, relatia prin care este definita intensitatea curentului electric stationar este:
a. I = R/U;    b. I = ΔQ/Δt    c. I= U/P;    d. I = √R/P(   3p)
Raspuns:   b.    → (3p)
electricitate.30.iunie.I.4.f.t. 4. In graficul din figura alaturata este reprezentata dependenta intensitatii curentului electric printr-un rezistor de tensiunea electrica aplicata la capetele rezistorului. Rezistenta electrica a rezistorului este:
a.  0.1Ω;    b.  1Ω;    c.  10Ω;    d.  20Ω.   (3p)
Raspuns:   c. Pentru I = 2A, U = 20V,
R = U/I = 10Ω.    → (3p)
5. O baterie are tensiunea electromotoare E = 100V si rezistenta interna
r = 10Ω. Tensiunea indicata de un voltmetru ideal (Rv → ∞) legat la bornele bateriei este:
a.  90V;    b.   95V;    c.  99V;    d.  100V.    (3p)
Raspuns:   d.   I = E/r = 10A,   U = E = I·r = 100V.    → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
electricitate.30.iunie.II.f.t. In circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura alaturata, rezistentele electrice ale rezistoarelor au valorile R1 = 6Ω, R2 = 4Ω si R = 12Ω. Rezistorul R este confectionat dintr-un fir conductor cu diametrul sectiunii transversale d = 0,1mm si rezistivitatea electrica ρ = 3.14·10-8Ω·m. Ampermetrul A din circuit este considerat ideal (RA → 0Ω).
- Cand intrerupatorul K1 este inchis si intrerupatorul K2 este deschis ampermetrul indica un curent de intensitate I1 = 1.5A.
- Cand intrerupatorul K1 este deschis si intrerupatorul K2 este închis intensitatea curentului indicat de ampermetru este I2 = 2A.
Determinati:
a. lungimea firului conductor din care este confectionat rezistorul R;
Rezolvare:  R = ρ·ℓ/S,   ℓ = R·S/ρ = R·π·d2/4·ρ = 3m.     → (4p)
b. rezistenta circuitului exterior sursei de tensiune, cand intrerupatoarele K1 si K2 sunt deschise;
Rezolvare:  Rext = R1 + R2 + R = 22Ω.    → (4p)
c. tensiunea electromotoare a sursei de tensiune;
Rezolvare:   I1 = E/(R1 + r),   I2 = E/(R2 + r),
r = (I1·R1 - I2·R2)/(I2 - I1) = 2Ω,
E = [I1I2/(I2 - I1)]·(R1 - R2) = 12V.     → (3p)
d. intensitatea curentului prin ampermetru, cand intrerupatoarele K1 si K2 sunt deschise.
Rezolvare:   r = (I1·R1 - I2·R2)/(I2 - I1) = 2Ω,
I = E/(Rext + r) = 0.5A.    → (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
La bornele unei baterii sunt conectate, in serie, doua rezistoare. Puterile disipate pe cele doua rezistoare sunt P1 = 200W si P2 = 100W. Tensiunea electromotoare a bateriei este E = 75V, iar intensitatea curentului electric prin baterie este I = 5A. Determinati:
a. tensiunea electrica la bornele primului rezistor;
Rezolvare;   P1 = U1·I,   U1 = P1/I = 40V.    → (3p)
b. rezistenta electrica a circuitului exterior bateriei;
Rezolvare;   P2 = U2·I,   U2 = P2/I = 20V,
U = U1 + U2 = I·(R1 + R2) = I·Rext,
Rext = U/I = 12Ω.    → (4p)
c. energia consumata impreuna de cele doua rezistoare in intervalul de timp
Δt = 5min;
Rezolvare:   W = W1 + W1 = (P1 + P2)·Δt = 90,000J = 90kJ.     → (4p)
d. randamentul circuitului electric.
Rezolvare:   η = (P1 + P2)/Ptot = (P1 + P2)/E·I = 0.8 = 80%.     → (4p)

defazaj



student.book
logo
Circuite electrice

placeholder
Producerea tem alt Producerea tem alt banner.logo2
fizica.viitorului
electricitate.1




Bf
  Bacalaureat fizica   © 2017- Toate drepturile rezervate