Examenul de bacalaureat national 2013
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 7
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
I.1.29.mai.2013.f.teo 1. Graficul alaturat reda dependenta puterii P transferate de o baterie cu t.e.m. E si rezistenta interioara r unui circuit exterior a carui rezistenta poate fi variata, de intensitatea I a curentului din circuit. T.e.m. a bateriei este egala cu:
a. 24 V;    b. 18 V;    c. 12V;    d. 6 V.    (3p)
Raspuns:    d.    P = P max cand R = r,   I = E/(r + R) = E/2r, → r = E/2I,
P max = E·I = I 2 ·r = E·I/2,
→ E = 2·P max /I = 6V,   3p
2.I.2.29.mai.2013.f.teo Pentru intensitatile curentilor care se intalnesc in nodul de retea reprezentat in figura alaturata se poate scrie:
a. I 1 + I 4 - I 2 = I 3 + I 5 ;
b. I 1 - I 4 - I 2 = I 5 - I 3 ;
c. I 1 + I 2 - I 4 = I 3 + I 5 ;
d. I 1 + I 4 - I 2 = I 5 - I 3 . (3p)
Raspuns:    b.   3p
3. Marimea fizica a carei unitate de masura in S.I. poate fi pusa sub forma √J·Ω -1 ·s -1 este:
a. puterea electrica;    b. rezistenta electrica;    c. tensiunea electrica;    d. intensitatea curentului.    (3p)
Raspuns: d.   b.   √J·Ω -1 ·s -1 = √C·V/Ω·s = √A·s·A·Ω/Ω·s = A.   3p
4. Un conductor din manganina cu sectiunea S = 4mm 2 si rezistenta electrica R = 2,4Ω este infasurat pe un cilindru din ceramica spira langa spira. Numarul de spire este N = 500 , iar lungimea unei spire este L = 4cm . Rezistivitatea electrica a manganinei este egala cu: a. 4,8·10 -7 Ω·m;   b. 3,6·10 -7 Ω·;    c. 3,2 ·10 -7 Ω·;    d. 2,7·10 -7 Ω·.    (3p)
Raspuns:    a.   ρ = R·S/l = R·S/N·L = 4,8·10 -7 Ω·m;   → 3p
5. Un fir conductor, avand coeficientul termic al rezistivitatii α, este legat la bornele unei baterii cu t.e.m. constanta si rezistenta interioara neglijabila. Considerand ca la temperatura t o = 0 o C intensitatea curentului din fir este I o , intensitatea curentului din fir cand acesta se incalzeste la temperatura t este:
a. I = I o /(1 + α·t);   b. I = I o ·α·t;   c. I o = I(1 + α·t);   d. I o = I·α·t.    (3p)
Raspuns:    a.   I = U/R = U/R o (1 + α·t) = I o /(1 + α·t).   → 3p
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
II.29.mai.2013.f.teo In figura alaturata este reprezentata schema unui circuit electric. Ampermetrul ideal (R A ≈ 0) indica I A = 0,36 mA, iar indicatia voltmetrului, de rezistenta electrica R V = 120 kΩ, este U V = 14,4 V. Se cunoaste rezistenta electrica R 2 = 20kΩ, iar rezistenta interioara a bateriei se considera neglijabila. Determinati:
a. rezistenta electrica R 1 ;
Rezolvare:   I 1 = I A ,   R 1 = U V /I A = 40kΩ.   → 3p
b. rezistenta electrica echivalenta a circuitului exterior bateriei;
Rezolvare:   R e = R 2 + R p ,   R p = R 1 ·R V /(R 1 + R V ) = 30kΩ   R e = 50kΩ.   → 4p
c. intensitatea curentului electric ce strabate bateria;
Rezolvare:   I = I 1 + I V = I A + U V /R V = 0.36·10 -3 A + 0.12·10 -3 A = 0.48·10 -3 A.   → 4p
d. tensiunea electromotoare a bateriei.
Rezolvare:   E = I·R e = 0.48·10 -3 A·50·10 3 Ω = 24V.   → 4p
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
III.29.mai.2013.f.teo In figura alaturata este reprezentata schema unui circuit electric. Rezistentele interioare ale bateriilor sunt r 1 = 1Ω, respectiv r 2 = 1,5Ω. Rezistenta electrica a rezistorului este R = 5Ω. Pe soclul becului sunt inscriptionate valorile 1,5 A, 9W. Se constata ca becul functioneaza la parametri nominali, iar intensitatea curentului electric ce strabate bateria avand t.e.m E 1 are valoarea I 1 = 0,5A.
a. Determinati valoarea rezistentei electrice a becului in regim normal de functionare;
Rezolvare:   P B = I 2 B ·R B ,   R B = P B /I 2 B = 9W/2.25A 2 = 4Ω.   → 4p
b. Calculati valoarea tensiunii electromotoare E 2 .
Rezolvare:   I B = I 1 + I 2 ,   I 2 = I B - I 1 = 1A,   E 2 = I B ·R B + I 2 ·r 2 = 7.5V.   → 4p
c. Determinati puterea electrica totala dezvoltata de bateria cu t.e.m. E 1 ;
Rezolvare:   P 1 = E 1 ·I 1 ,   E 1 - E 2 = I 1 ·(R + r 1 ) - I 2 ·r 2 ,   E 1 = 9V,   P 1 = 4.5W.   → 4p
d. Se deconecteaza ramura ce contine bateria cu t.e.m. E 2 si se inlocuieste rezistorul R cu un alt rezistor R 1 . Si in aceste conditii becul functioneaza la parametri nominali. Determinati randamentul acestui circuit.
Rezolvare:   E 1 = I B (R B + R 1 + r 1 ),   R 1 = 1Ω
η = P u /P c = I 2 B ·(R B + R 1 )/I 2 B ·(R B + R 1 + r 1 ) ≈ 0.833.   → 4p


Full Website