Bacalaureat fizica

Electricitate august 2017 filiera tehnologica

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 7
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. Despre rezistenta electrica a unui conductor liniar se poate afirma ca:
a. variaza direct proportional cu aria sectiunii transversale a conductorului;
b. variaza invers proportional cu rezistivitatea conductorului;
c. variaza direct proportional cu lungimea conductorului;
d. este independenta de dimensiunile conductorului. (3p)
Raspuns:   c. R = ρ·ℓ/S.    → (3p)
2. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, expresia randamentului electric al unui circuit simplu este:
a.  η = r/(R + r);    b.  η = R/(R + r);    c.  η = (R - r)/r;
d.  η = (R - r)/R.   (3p)
Raspuns:   b.    → (3p)
3. Simbolurile unitatilor de masura fiind cele utilizate in manuale de fizica, unitatea de masura in S.I. a rezistivitatii electrice este:
a.  Ω·m;    b.  Ω·m^-1;    c.  Ω^-1·m;    d.  Ω.    (3p)
Raspuns:   a.    → (3p)
4. In graficul alaturat este reprezentata dependenta puterii electrice disipate de un rezistor in functie de patratul intensitatii curentului electric care strabate rezistorul. Intensitatea curentului electric atunci cand puterea disipata are valoarea de 4000 W este:
a.  1A;    b.  2A;    c.  4A;    d.  16A.    (3p)
Raspuns:   c.    → (3p)
5. Printr-un fir conductor trece un curent electric de intensitate I = 2.5A. Sarcina electrica care strabate sectiunea transversala a conductorului in intervalul de timp Δt = 2 minute este:
a.  5C;    b.  50C;    c.  125C;    d.  300C.    (3p)
Raspuns:   d. ΔQ = I·Δt = 300C.    → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Se considera circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura alaturata. Se cunosc:
E = 12V, r = 4Ω, R₁ = 25Ω, R₂ = 15Ω, R₃ = 10Ω. Rezistenta electrica a conductoarelor de legatura se neglijeaza. Determinati:
a. rezistenta electrica a circuitului exterior daca intrerupatorul K este deschis;
Rezolvare: R_s = R₁ + R₂ = 40Ω.   → (4p)
b. intensitatea curentului care strabate generatorul daca intrerupatorul K este deschis;
Rezolvare:  I = E/(R_s + r) ≅ 0.27A.   → (4p)
c. tensiunea la bornele generatorului daca intrerupatorul K este inchis;
Rezolvare:  R_p = R_s·R₃/(R_s + R₃) = 8Ω,
I_p = E/(R_p + r) = 1A.  U = I_p·R_p = 8V.   → (4p)
d. intensitatea curentului care strabate rezistorul R₃
Rezolvare:  I = U/R₃ = 0.8A.   → (3p)
daca intrerupatorul K este inchis.
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
La bornele unui generator cu rezistenta interioara
r = 3Ω se conecteaza o grupare paralel formata dintr-un bec si un rezistor. Rezistenta electrica a rezistorului este R = 20Ω. Parametrii nominali ai becului sunt U_n = 6V si I_n = 0,2 A. Becul functioneaza la parametrii nominali.
a. Desenati schema electrica a circuitului.
Rezolvare:  Schema electrica corecta → (4)
b. Calculati energia electrica consumata de bec in Δt = 10 minute de functionare.
Rezolvare:  W = U_n·I_n·Δt = 720J.   → (4p)
c. Determinati valoarea caderii de tensiune pe rezistenta interioara a generatorului.
Rezolvare:  I_R = U_n/R = 0.3A.
u = (I_R + I_n)·r = 1.5V.   → (4p)
d. Determinati valoarea tensiunii electromotoare a generatorului.
Rezolvare:  E = U_n + u = 7.5V.   → (3p)