Examenul de bacalaureat national 2016
Proba E. d)
Proba scrisa la 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 9
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Un conductor metalic, conectat la o sursa de tensiune constanta, se incalzeste la trecerea curentului
electric prin conductor. Daca se neglijeaza modificarea dimensiunilor conductorului cu temperatura, atunci:
a. rezistenra electrica a conductorului scade;
b. rezistenta electrica a conductorului nu se modifica;
c. intensitatea curentului electric prin conductor creste;
d. intensitatea curentului electric prin conductor scade. (3p)
Raspuns: d. R = Ro(1 + α·t), iar I = U/R → (3p)
2. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manuale, marimea fizica care poate fi exprimata prin
produsul U·I reprezinta:
a. sarcina electrica;
b. tensiunea electrica;
c. puterea electrica;
d. energia electrica. (3p)
Raspuns: c. → (3p)
3. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura in S.I. a marimii
exprimate prin raportul E/r este:
a. J; b. A c. Ω; d. W. (3p)
Raspuns: b. → (3p)
4. In graficul din figura alaturata este reprezentata dependenta de timp a intensitatii
curentului printr-un conductor metalic. Valoarea sarcinii electrice ce strabate sectiunea
transversala a conductorului in intervalul de timp [4s;12s] este egala cu:
a. 80 mC;
b. 160 mC;
c. 80 C;
d. 160 C. (3p)
Raspuns: b. I = Q/t Q = I·Δt = 160·10-3C. → (3p)
5. O baterie cu parametrii E = 12V si r = 1Ω alimenteaza un rezistor cu rezistenta electrica variabila.
Valoarea maxima a puterii disipate in rezistor este:
a. 144W; b. 72W; c. 36W; d. 12W; (3p)
Raspuns: c. Pmax = I2max·R, I = Imax = E/(R + r) cand r = R
Imax = E/2·r, Pmax = E2/4r = 36W. → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
In figura alaturata este prezentata schema unui circuit electric. Se cunosc: E = 3,6V, R
1 = 6Ω,
R
2 = 12Ω si valoarea intensitatii indicata de ampermetrul montat in circuit
I = 0,6A. Aparatele de masura sunt considerate ideale
(R
A → 0Ω; R
V → ∞) si rezistenta electrica a conductoarelor de
legatura se neglijeaza. Determinati:
a. valoarea rezistentei electrice echivalente a circuitului exterior;
Rezolvare: R
e = R
1·R
2/(R
1 + R
2) = 4Ω. → (4p)
b. valoarea tensiunii indicate de voltmetru;
Rezolvare: U = I·R
e = 2.4V. → (3p)
c. rezistenta interioara r a bateriei;
Rezolvare: I = E/(R
e + r), E = I·R
e + I·r, U + I·r
r = (E - U)/I = 2Ω. → (4p)
d. lungimea conductorului din care este confecþionat rezistorul R
1, daca acesta are aria sectiunii
transversale S = 0,1mm
2 si rezistivitatea r = 12·10
-7Ω·m.
Rezolvare: R
1 = ρ·ℓ/S, ℓ = R
1·S/ρ = 0.5m. → (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
In figura alaturata este reprezentat a schema unui circuit electric. Se cunosc: r = 1,5Ω, R
1 = 5Ω,
R
2 = 10Ω, si rezistenta becului R
B = 5Ω. Intensitatea curentului electric prin bec este
I
B = 2A, iar conductoarele de legatura au rezistenta electrica neglijabila.
a. Calculati puterea electrica disipata de bec.
Rezolvare: P = U·I
B = I
B2·R
B = 20W. → (4p)
b. Calculati energia consumata de rezistorul R
1 in timpul
t = 10min.
Rezolvare: W = I
B2·R
1·t = 12000J = 12kJ. → (4p)
c. Determinati valoarea tensiunii electromotoare a bateriei.
Rezolvare: E = U + I·r, U = I
B·(R
1 + R
B) = 20V, I
2 = U/R
2 = 4A
I = I
B + I
2 = 6A, E = 26V. → (4p)
d. In cazul in care becul se arde, precizati daca tensiunea la bornele sursei
creste sau scade. Justificati raspunsul vostru.
Rezolvare: U' = I'·R
2 = [E/(R
2 + r)]·R
2 ≈ 22,6V. U' > U.
Caderea de tensiunea creste, deoarece creste si intensitatea curentului I' ce strabate rezistorul R
2. → (3p)