Bacalaureat fizica



Google

Bacalaureat fizica 2014

Electricitate iunie 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. Marimea fizica a carei unitate de masura in S.I. poate fi scrisa sub forma W·A-2este:
a.  rezistivitatea electrica;   b.  tensiunea electrica;  
c.  intensitatea curentului;   d.  rezistenta electrica.   (3p)
Raspuns:   d. W·A-2 = V·A/A2 = V/A = Ω.  →(3p)
electr.iunie.t.I.2 2. La bornele unei generator se conecteaza un rezistor cu rezistenta electrica variabila. Dependenta tensiunii la bornele generatorului de intensitatea curentului prin circuit este reprezentata in graficul din figura alaturata. Rezistenta interioara a generatorului este egala cu:
a.  2Ω;   b.  3Ω;   c.  4Ω;   d.  5Ω.   (3p)
Raspuns:  b. Cand R = 0, Imax = 15A, deci Imax = E/(r + R) = E/r = U/r, de unde r = 3Ω.  →(3p)
3. Doua fire conductoare confectionate din materiale cu rezistivitatile ρ1 si respectiv ρ2 = 0.6ρ1, au lungimile ℓ1, respectiv ℓ2 = 1.5·ℓ1. Cele doua conductoare se conecteaza, in paralel, la bornele unei baterii. Firele sunt parcurse de curentii I1, respectiv I2, astfel incat I1 = 1.8·I2. Raportul S1/S2 dintre ariile sectiunilor transversale ale celor doua conductoare este egal cu:
a.  1.2;   b.  2;   c.  2.4;   d.  3.  (3p)
Raspuns:  b. U = I1·R1 = I2·R2, I1/I2 = R2/R1 =
21)·(ℓ2/ℓ1)·(S1/S2,
(S1/S2 = I1/I2·(ρ12)·(ℓ1/ℓ2) = 2.  →(3p)
4. Randamentul de functionare al unei baterii, cand aceasta alimenteaza un rezistor R = 19Ω , este egal cu η = 95%. Rezistenta interioara a bateriei este egala cu:
a.  10Ω;   b.  3Ω;   c.  2Ω;   d.  1Ω.   (3p)
Raspuns:  d. η = R/(R + r),  r = R·(1 - η)/η = 1Ω.   → (4p)
electr.iunie.t.I.5 5. Cinci conductoare identice (notate cu 1, 2, 3, 4 si 5) avand fiecare rezistenta electrica R , se conecteaza ca in figura alaturata. Rezistenta echivalenta a gruparii celor cinci conductoare, intre capetele A si B, este egala cu RAB = 40Ω . Rezistenta electrica R a unui conductor este egala cu:
a. 8Ω; b. 10Ω; c. 15Ω; d. 24Ω; (3p)
Raspuns:  c. RAB = R + 2·R/3 + R = 8·R/3,  R = 3·RAB/8 = 15Ω.   → (4p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
electr.iunie.t.II Se considera circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura alaturata. Se cunosc: E1 = 18V , r1 = 3Ω, E2 = 9V, r2 = 1.5Ω, R1 = 13Ω, R2 = 20Ω, R3 = 80Ω. Rezistenta electrica a conductoarelor de legatura se neglijeaza. Determinati:
a. rezistenta electrica echivalenta a gruparii formate din rezistoarele R1, R2 si R3;
Rezolvare:  Rext = R1 + R2·R3/(R2 + R3) = 29Ω.    → (4p)
b. intensitatea curentului electric care trece prin rezistorul R2
daca intrerupatorul K este deschis;
Rezolvare:  I = E1/(Re + r1) = (9/16)A
I = I2 + I3, I2·R2 = I3·R3, I3 = I2·(R2/R3),  I2 = I·R3/(R2 + R3) = 0.45A.   → (4p)
c. tensiunea la bornele generatorului avand tensiunea electromotoare E1 daca intrerupatorul K este inchis
electr.iunie.t.II.c Rezolvare: Uab = I·Rext. I se afla aplicand principiul superpozitiei (Curentul intr-o latura este egal cu suma curentilor determinati de sursele din retea, deci I = I' + I"). I' se afla presupunand ca in retea actioneaza numai tem E1, iar sursa de tem E2 este inlocuita de rezistenta sa interna r2 (fig.b).
Se aplica legile lui Kirchhoff.
E1 = I'1·r1 - I'2·r2;
I'2·r2 + I'·Rext = 0,
I' = I'1 + I'2, → I'1 = 0.2A.
In mod analog se calculeaza I" (din fig.c)
E2 = I"2·r2 - I"1·r1
E2 = I"2·r2 + I"·Rext
I" = I"1 + I"2,  → I"2 = 0.2A. I = I' + I" = 0.4A,
Uab = 11.6V. → (4p)
d. intensitatea curentului electric care trece prin generatorul avand tensiune electromotoare E2 daca intrerupatorul K este inchis.
Din figura a), ochiul de retea 2  E2 = I·Rext + I2·r2.
I2 = - 1.73A. → (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Un generator cu tensiunea electromotoare E si rezistenta interioara r = 1Ω alimenteaza un bec legat in serie cu un rezistor R . La bornele becului se conecteaza un voltmetru cu rezistenta interna RV = 150Ω. Tensiunea indicata de voltmetru este egala cu U = 30 V. Puterea disipata de rezistor in acest caz este P = 5.76 W, iar valoarea intensitatii curentului electric ce strabate generatorul este I = 1.2A. Becul functioneaza la parametri nominali.
a. Calculati rezistenta electrica a rezistorului R.
Rezolvare:  P = R·I2,  R = P/I2, R =4Ω.   → (4p)
electr.iunie.t.III.b b. Determinati valoarea puterii nominale a becului.
Rezolvare:  Pb = U·Ib,   Iv = U/Rv = 0.2A,   I = Iv + Ib,   Ib = I - Iv = 1A,   Pb = U·Ib = 30W.   → (4p)
c. Determinati tensiunea electromotoare E a generatorului.
Rezolvare:   E = Ib·Rb + I·(R + r) = U + I·(R + r) = 36V.   → (4p)
d. Se deconecteaza voltmetrul de la bornele becului si se inlocuieste rezistorul R cu un alt rezistor avand rezistenta electrica R1 astfel incat becul legat in serie cu R1 functioneaza la puterea nominala. Determinati puterea P1 disipata de rezistorul R1.
Rezolvare:   I1 = Ib = 1A,   P1 = R1·I12,   E = U + I1·(R1 + r),   R1 = 5Ω,   P1 = 5W.  → (4p)







sus

« Pagina precedenta      Pagina urmatoare »

Postati:

Facebook widgets   Twitter widgets    Google plus widgets    linkedin