Bacalaureat fizica



Google

Bacalaureat fizica 2014

Electricitate august 2014 filiera teoretica







Examenul de bacalaureat national 2014
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
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Ramura AB a unei retele electrice contine doar rezistoare. Produsul dintre intensitatea curentului electric ce strabate ramura AB si tensiunea dintre nodurile A si B reprezinta:
a. energia disipata pe ramura AB;
b. puterea electrica disipata in ramura AB;
c. sarcina electrica ce strabate o sectiune a ramurii AB;
d. rezistenta electrica intre punctele A si B. (3p)
Raspuns:   b.  →(3p)
2. Un consumator cu rezistenta R este alimentat de la o baterie formata din n surse identice, grupate in paralel, avand fiecare tensiunea electromotoare E si rezistenta interioara r. Intensitatea curentului electric prin consumator este data de relatia:
a. I = E/(R + n·r);  b. I = n·E/(R + r);  c. I = E/(n·R + n·r);
d. I = n·E/(n·R + r).   → (3p)
Raspuns:   d.  →(3p)
3. Simbolurile marimilor fizice si ale unitatilor de masura fiind cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura a produsului I2·Δt este:
a.  J;   b.  W;   c.  J·Ω-1; d.  J·V-1;(3p)
Raspuns:   c.  I2·Δt = W/R.  →(3p)
4. Rezistorul unui cuptor electric are, la pornirea la rece, la
0o C, rezistenta electrica de 3 ori mai mica decat in timpul functionarii. Temperatura de functionare a cuptorului este
T = 773 K . Valoarea coeficientului termic al rezistivitatii materialului din care este confectionat rezistorul cuptorului are valoarea:
a. 4·10-3·K-1;  b. 3·10-3·K-1;  c.  2·10-3·K-1;  
d. 1·10-3·K-1.  (3p)
Raspuns:   a.   Ro = R/3,  ρo·ℓ/S = ρ·ℓ/3·S,
ρo = (ρo/3)·(1 + α·t);  2 = α·t,   α = 2/t = 4·10-3K-1  →(3p)
electr.august.t.I.5 5. In graficul din figura alaturata este reprezentata dependenta de timp a intensitatii curentului ce strabate un consumator. Sarcina electrica ce strabate consumatorul in intervalul
(15 ÷ 60 s) are valoarea:
a.  337.5C;   b.  525C;   c.  550C;   d.  650C.   (3p)
Raspuns:   b. Q = Q1 + Q2 = Imed1·Δt1 + Imed2·Δt2,
Q = 10A·30s + 15A·15s = 525C.  → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
electr.august.t.II In figura alaturata este reprezentata schema unui circuit electric. Circuitul este format din patru rezistoare, o baterie avand tensiunea electromotoare E = 10V si rezistenta interioara r = 1Ω si un ampermetru ideal (RA → 0). Valorile rezistentelor electrice ale rezistoarelor sunt: R1 = 8Ω, R2 = 14Ω, R3 = 12Ω, R4 = 6Ω.
a. Determinati tensiunea la bornele bateriei, cand intrerupatorul K este deschis;
Rezolvare; U = E - Ideschis·r,   Ideschis = E/(Rechiv + r),
Rechiv = (R1 + R2)·(R3 + R4)/(R1 + R2 + R3 + R4) = 9.5Ω,
Ideschis = 1.05A,   U = 8.98V.  → (4p)
b. Determinati intensitatea curentului electric indicata de ampermetru, cand intrerupatorul K este inchis;
Rezolvare; Iinchis = E/[R1·R2/(R1 + R2) + R3·R4/(R3 + R4) + r],
Iinchis = 0.99A.  → (4p)
electr.august.t.II.c c. Se inlatura intrerupatorul K, iar intre bornele A si B se leaga un voltmetru ideal (RV → ∞). Determinati ce valoare ar trebui sa aiba rezistenta electrica R4 astfel incat voltmetrul sa indice tensiune nula;
Rezolvare: Se aplica legile lui Kirchhoff ochiurilor de retea I si II. I = I1 + I2 = I3 + Ix = 0, deci, I1 = - I2, iar I3 = - Ix,
I1·R1 + I3·R3 = 0,
I2·R2 + Ix·Rx = 0,
Rx = R2·R3/R1 = 21Ω  → (3p)
d. Se deconecteaza ampermetrul, iar in locul acestuia se conecteaza voltmetrul ideal. Determinati tensiunea electrica indicata de voltmetru.
Rezolvare: Prin sursa nu trece curent (I = 0),
→ U = E = 10V.  → (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Doua generatoare electrice, avand tensiunile electromotoare
E1 = 7.5V , respectiv E2 = 3V si rezistentele interioare r1 = 1Ω si r2 necunoscuta, sunt conectate in serie. La bornele bateriei astfel formate se conecteaza, in serie, un rezistor cu rezistenta electrica R si un ampermetru ideal (RA ≈ 0). Un voltmetru ideal (RV → ∞) conectat la bornele generatorului 2 indica tensiune nula, iar intensitatea curentului indicata de ampermetru este
I = 1.5A. Determinati:
a. valoarea rezistentei interioare r2 a generatorului 2;
Rezolvare: U2 = E - I·r2;   r = E/I = 2Ω.  → (4p)
b. puterea disipata pe rezistorul R;
Rezolvare: PR = R·I2,   E1 + E2 = I·(R + r1 + r2)
R = [E1 + E2 - I·(r1 + r2)]/I = 4Ω
PR = 4Ω·2.25A2 = 9W.  → (4p)
c. randamentul transferului de putere de la baterie catre circuitul exterior;
Rezolvare: η = Putila/Ptotala = I2·R/I2·(R + r1 + r2),= 0.57.  → (4p)
d. valoarea rezistentei electrice R1 (R1 diferit de R) a unui alt rezistor, care conectat la bornele bateriei in locul lui R, consuma aceeasi putere ca si rezistorul R.
Rezolvare: P = I12·R1 = I22·(R + r1 + r2) [Erez/(R1 + rrez)]2·R1 = [Erez/(R + rrez)]2·R,  R1 = r2rez/R = 21Ω.  → (3p)







sus

« Pagina precedenta      Pagina urmatoare »

Postati:

Facebook widgets   Twitter widgets    Google plus widgets    linkedin