Bacalaureat fizica

Electricitate 30 iunie 2017
filiera teoretica





Regula.mainii.stangi
electro


Examenul de bacalaureat national 2017



Proba E. d)
Fizica
Filiera teoretica – profilul real, Filiera vocationala – profilul militar
♦ 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)
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 poate fi scrisa sub forma:
a. V·m·A-1;    b. A·m·V-1;    c. Ω·m·A-1;    d. Ω·m·V-1.   (3p)
Raspuns:   a. R = ρ·ℓ/S,   [ρ]SI = [R]SI·[S]SI/[ℓ]SI = Ω·m = (V/A)·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. √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. Puterea electrica disipata pe rezistor atunci cand acesta este parcurs de un curent electric cu intensitatea I = 2A este:
a.  10 W;    b.  20 W;    c.  30 W;    d.  40 W.    (3p)
Raspuns:   d. P = U·I = 40W.   → (3p)
5. O baterie are tensiunea electromotoare E = 100 V si rezistenta interioara r = 10 Ω. Tensiunea indicata de un voltmetru cu rezistenta Rv = 990Ω legat la bornele bateriei este:
a.  90V;    b.  95V;    c.  99V;    d.  100V.    (3p)
Raspuns:   c.   I = E/(R + r) = 0.1A,   U = I·Rv = 99V.    → (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 r = 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 inchis 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.     → (3p)
b. rezistenta circuitului exterior bateriei, cand intrerupatoarele K1 si K2 sunt deschise;
Rezolvare:  Rext = R1 + R2 + R = 22Ω.    → (4p)
c. intensitatea curentului prin ampermetru, cand intrerupatoarele K1 si K2 sunt deschise;
Rezolvare:    I1 = E/(R1 + r),   I2 = E/(R1 + r),
r = (I1·R1 - I2·R2)/(I2 - I1) = 2Ω,
E = I1·(R1 + r) = 12V,   I = E/(R + r) = 0.5A.    → (4p)
electricitate.30.iunie.II.d.f.t. d. tensiunea la bornele |bateriei, cand intrerupatoarele K1 si K2 sunt inchise.
Rezolvare:
Rp = R1·R2·R/(R1·R2 + R1·R + R2·R) = 2Ω
Uab = Ip·Rp = [E/(Rp + r)]·Rp = 6V.    → (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
La bornele unei baterii avand tensiunea electromotoare E = 75 V, sunt conectate, in paralel, doua rezistoare. Intensitatea curentului electric prin baterie este I = 5A, iar in acest caz puterile disipate pe cele doua rezistoare sunt P1 = 180W si respectiv P2 = 120W. Determinati:
a. energia consumata impreuna de cele doua rezistoare in intervalul de timp Δt = 5min;
Rezolvare:   W = (P1 + P2)·Δt = 90,000J = 90kJ.     → (4p)
b. randamentul circuitului electric;
Rezolvare:   η = (P1 + P2)/Ptot = (P1 + P2)/E·I = 0.8 = 80%.     → (4p)
c. rezistenta interioara a bateriei;
Rezolvare:   E = U + u = U + I·r,   η = UI/EI = U/E,   U = η·E,
r = E(1 - η)/I = 3Ω.468,75W d. puterea maxima pe care o poate transfera bateria unui rezistor, convenabil ales, care inlocuieste gruparea celor doua rezistoare.
Rezolvare:   P = Pmax cand R = r, deci Pmax = E2/4r = 468,75W.     → (3p)


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