Electricitate iunie 2018 filiera tehnologica
Examenul de bacalaureat national 2018
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 2
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Pentru realizarea unei retele electrice, un electrician calculeaza ca sunt necesari 200 m de conductor din
cupru cu rezistivitatea ρ = 1,7·10
-8Ω·m. Pentru o calitate mai buna, electricianul
alege conductor cu aria sectiunii transversale de 2mm
2. Neglijand pierderile de material, rezistenta electrica totala
a conductorului din cupru are valoarea:
a. 1,7Ω; b. 0,17Ω; c. 3,4Ω;
d. 0,34Ω. (3p)
Raspuns: a. R = ρℓ/S = 1.7Ω. → (3p)
2. Una dintre marimile caracteristice inscriptionate pe acumulatorul unui telefon mobil este exprimata in
miliamperi-ora, (mAh). Marimea exprimata in aceasta unitate de masura este echivalenta cu o:
a. energie electrica; b. sarcina electrica;
c. tensiune electrica; d. putere electrica. (3p)
Raspuns: b. q = I·t. → (3p)
3. Un calorifer electric are puterea nominala P = 500W. Energia electrica consumata de calorifer in
Δt = 30 min este:
a. 500kJ; b. 600kJ; c. 900kJ; d. 1800kJ. (3p)
Raspuns: c. W = P·Δt = 900kJ. → (3p)
4. Rezistenta electrica echivalenta corespunzatoare gruparii in serie a trei rezistori identici este 300Ω.
Rezistenta electrica a unui rezistor este:
a. 1000Ω; b. 900Ω; c. 300Ω;
d. 100Ω. (3p)
Raspuns: d. R
es = 3·R. R = R
es/3 = 100Ω.
→ (3p)
5.
Un consumator cu rezistenta variabila este alimentat la o tensiune constanta U.
In figura alaturata este reprezentata puterea electrica a ((, in functie
de rezistenta acestuia. Tensiunea U are valoarea:
a. 2V;
b. 4V;
c. 8V;
d. 16V. (3p)
Raspuns: b. P
1 = U·I
1 = U
2/R
1
U = √P
1·R
1 = 4V. → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Punctul M imparte reostatul AB din figura alaturata in doua parti egale. Rezistenta
electrica totala a reostatului este R
AB = 40Ω. Ampermetrul montat in circuit este
considerat ideal (R
A → 0Ω). Se cunosc: E = 15 V, r = 5Ω. Calculati:
a. indicatia ampermetrului cand cursorul C este pe pozitia B;
Rezolvare: I = 2E/(R
AB + 2·r) = 0.6A.
→ (4p)
b. tensiunea la bornele reostatului (intre punctele A si M) cand cursorul C este pe
pozitia M;
Rezolvare: U
AM = I
AM·R
AM = [2·E/(R
AB/2 + 2·r)]·R
AB/2 = 20V.
→ (4p)
c. tensiunea la bornele uneia dintre surse cand cursorul C este pe pozitia M;
Rezolvare: U = E - I
AM·r = E - 2·E/(R
AB/2 + 2·r)·r = 10V.
→ (4p)
d. indicatia ampermetrului daca una dintre baterii este montata, din greseala, cu
polaritatea inversa.
Rezolvare: (E - E) = I'(R
AB/2 + 2r) = 0
I' = 0 A. → (3p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
La bornele unei baterii cu rezistenta electrica interioara r = 3Ω este conectat un bec care are parametrii
nominali U
b = 12V si I
b= 1A. Becul functioneaza la parametrii nominali, iar conductoarele electrice de
legatura au rezistenta electrica neglijabila. Calculati:
a. energia electrica consumata de bec in timp de o ora;
Rezolvare: W
b = U
b·I
b·Δt = 43200J.
→ (4p)
b. puterea electrica totala dezvoltata de baterie;
Rezolvare: P = E·I
b = (U
b + u)·I
b = (U
b + I
b·r)
b.
P = 15W.
→ (4p)
c. valoarea rezistentei electrice R
1 a unui alt consumator, cu rezistenta electrica diferita de cea a becului, pe
care bateria debiteaza aceeasi putere ca si in cazul becului;
Rezolvare: P =I
b2·R
b = E·R
b/(R
b + r)
2
P =I
2·R = E·R/(R + r)
2
R
2·R
b - R(R
b2 + r
2) + R
b·r
2) = 0
R
1,2 = {+ (R
b2 + r
2) ± √[(R
b2 + r
2) - 4·R
b2·r
2]/2·R
b
R
1,2 = [R
b2 + r
2 ± (R
b2 - r
2)]/2·R
b
R
1 =
Rb, R
2 = r
2/R
b = 0.75Ω.
→ (3p)
d. puterea electrica maxima pe care o poate transfera bateria unui consumator cu rezistenta electrica
convenabil aleasa.
Rezolvare: P = P
max cand R = r, P
max = E
2/4·r
E = U
b + I
b·r = 15V.
P
max = 18.75W.
→ (4p)
