Examenul de bacalaureat national 2015
Proba E. d)
Proba scrisa la 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 2
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Unitatea de masura in S.I. a rezistivitatii electrice este:
a.  A     b.  V c.  Ω     d.  Ω·m     (3p)
Raspuns:   d.  →(3p)
2 Un bec cu filamentul intrerupt este alimentat la o baterie cu tensiunea electromotoare de 4,5V. Tensiunea la bornele becului are valoarea de:
a.  0V     b.  1,5V     c.  3V     d.  4,5V     (3p)
Raspuns:   d.  →(3p)
3. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, relatia prin care este definita rezistenta electrica a unui conductor este:
a. R = U/I     b.  R = I²·P     c.  R = U²·P     d.  R = U·I     (3p)
Raspuns:   a.  →(3p)
4. In graficul din figura alaturata este reprezentata dependenta puterii absorbite de un rezistor de patratul intensitatii curentului electric ce strabate rezistorul. Tensiunea la bornele rezistorului atunci cand acesta disipa puterea P = 40 W este:
a.  5 V     b.  10 V     c.  15 V     d.  20 V     (3p)
Raspuns:   d.  →(3p)
5. Un conductor este parcurs de un curent electric de intensitate I = 2 A. Valoarea sarcinii electrice care trece prin sectiunea transversala a conductorului in intervalul de timp Δt = 3 min este: a.  40 C     b.  50 C     c.  360 C     d.  500 C     (3p)
Raspuns:   c.  →(3p)  Q = I·Δt



II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
O baterie este formata prin legarea in serie a doua generatoare identice cu tensiunile electromotoare E₁ = E₂ = 50 V. La bornele bateriei este conectata o grupare paralel formata din doua rezistoare avand rezistentele electrice R₁ = 40Ω si R₂ = 60Ω. Gruparea paralel este înseriata cu un al treilea rezistor având rezistenta electrica R₃ = 20Ω. Intensitatea curentului prin rezistorul R₁ este I₁ = 1,2A. Neglijand rezistenta electrica a conductoarelor de legatura, calculati:
a. rezistenta echivalenta a circuitului exterior bateriei;
Rezolvare:   R_e = R₁₂ + R₃
R₁₂ = R₁·R₂/(R₂ + R₂)
R_e = 44Ω.   → (4p)
b. intensitatea curentului prin baterie;
Rezolvare:   R₁·I₁ = R₂·I₂
I₂ = R₁·I₁/R₂,   I = I₁ + I₂ = 2A.  → (4p)
c. rezistenta interioara a unui generator;
Rezolvare:   E₁ + E₁ = I·(R_e + r₁ + r₂)
2·E = I·(R_e + 2r),   r = 3Ω.   → (4p)
d. tensiunea la bornele unui generator.
Rezolvare:   E = U + u = U + I·r.   U = E - I·r = 44V.   → (3p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Un bec are inscrise pe soclul sau urmatoarele valori nominale: 0,2 A; 0,5 W. Becul este alimentat la o baterie cu tensiunea electromotoare E = 4,5V si rezistenta interioara r = 1Ω. Pentru functionarea becului in regim nominal se leaga in serie cu acesta un rezistor R. Calculati:
a. valoarea tensiunii nominale a becului;
Rezolvare:   U_b = P_b/I_b
I_b = 0.2A,   P_b = 0.5W, U_b = 2.5V.   → (4p)
b. energia consumata de bec in intervalul de timp Δt = 1 min;
Rezolvare:   W_b = P_b·Δt,
W_b = 30J.   → (3p)
c. rezistenta electrica a rezistorului R;
Rezolvare:
I_b = E/(r + R + R_b)
R_b = U_b/I_b
R_b = 9Ω.  → (4p)
d. randamentul circuitului.
Rezolvare:
η = R_ext/(R_ext + r)
R_ext = R + R_b
η = 0.956 = 95.6%.   → (4p)