Examenul de bacalaureat national 2013
Proba E. d)
Fizica
Filiera tehnologica
profilul tehnic
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
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Un consumator este conectat la o baterie cu tensiunea electromotoare E = 120 V. Tensiunea la bornele consumatorului este egala cu 75% din t.e.m. a bateriei, iar intensitatea curentului electric din circuit are valoarea I = 2A. Puterea electrica disipata pe consumator este egala cu:
a. P = 180W;    b. P = 150W;    c. P = 120W;    d. P = 100W.    (3p)
Raspuns:   a.   U = 0.75·E,   P = U·I = 0.75·E·I = 180W.   → 3p
2. Tensiunea electromotoare a unui generator electric conectat la bornele unui consumator este egala cu:
a. diferenta dintre tensiunea la bornele generatorului si caderea de tensiune interna;
b. raportul dintre tensiunea la bornele generatorului si caderea de tensiune interna;
c. suma dintre tensiunea la bornele generatorului si caderea de tensiune interna;
d. produsul dintre tensiunea la bornele generatorului si caderea de tensiune interna.    (3p)
Raspuns:   c.   → 3p
3. Marimea fizica a carei unitate de masura in S.I. poate fi scrisa in forma J/A 2 ·s este:
a. tensiunea electrica;    b. rezistenta electrica;    c. puterea electrica;    d. energia electrica.    (3p)
Raspuns:   b.   J/(A 2 ·s) = V·C/(A 2 ·s) = V·A·s/(A 2 ·s) = V/A = Ω .  → 3p
4. Un conductor din manganina cu sectiunea S = 4mm 2 si rezistenta electrica R = 2,4Ω are lungimea L = 20m. Rezistivitatea electrica a manganinei este egala cu:
a. 2,7·10 -7 Ω·m;    b. 3,2·10 -7 Ω·m;    c. 3,6·10 -7 Ω·m;   d. 4,8·10 -7 Ω·m.    (3p)
Raspuns:   d.   R = ρ·L/S,
ρ = R·S/L = 4.8·10 -7 Ω·m.  → 3p
5.Ie.5.29.mai.2013.f.teh Dependenta tensiunii la bornele unui rezistor R de intensitatea curentului electric ce trece prin rezistor este redata in graficul din figura alaturata. In serie cu rezistorul R se conecteaza un alt rezistor identic cu el. Rezistenta electrica a gruparii serie a celor doua rezistoare este egala cu:
a. 15Ω;    b. 40Ω;    c. 50Ω;    d. 80Ω.   (3p)
Raspuns:   d.   R = U/I = 40Ω,
R e = 2·R = 80Ω.  → 3p
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
IIe.29.mai.2013.f.teh Circuitul din figura alaturata contine un generator electric cu t.e.m E = 6 V si rezistenta interioara r = 0,5Ω, doua rezistoare avand rezistentele electrice R 1 = 1,5Ω, R 2 = 3Ω si un intrerupator K.
a. Calculati tensiunea la bornele rezistorului R 1 cand intrerupatorul K este deschis;
Rezolvare:   I d = E/(R 1 + r) = 3A,   U 1 = I d ·R 1 = 4.5V.  → 4p
b. Determinati valoarea rezistentei echivalente a circuitului exterior sursei daca intrerupatorul K este inchis;
Rezolvare:   R e = R p ,   R p = R 1 ·R 2 /(R 1 + R 2 ) = 1Ω.    → 3p
c. Determinati valoarea intensitatii curentului din rezistorul R 1 cand intrerupatorul K este inchis.
Rezolvare:   I = E/(R e + r) = 6V/1.5Ω = 4A,   I = I 1 + I 2 ,   I 1 ·R 1 = I 2 ·R 2 ,
I 1 = I·R 2 /(R 1 + R 2 ) = 12V/4.5Ω ≈ 2.7A.   → 4p
d. Se conecteaza in serie cu generatorul din circuit un generator identic, iar intrerupatorul K se deschide. Determinati noua valoare a tensiunii la bornele rezistorului R 1 .
Rezolvare:   E s = 2·E = 12V,   r s = 2·r = 1Ω   I s = E s /(R 1 + r s ) = 4.8A    U' 1 = I s ·R 1 = 4.8A·1.5Ω = 7.2V.   → 4p
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
IIIe.29.mai.2013.f.teh In figura alaturata este reprezentata schema unui circuit electric format dintr-o sursa avand t.e.m. E = 120 V si rezistenta interioara r = 3Ω, un bec avand puterea nominala P = 120W si tensiunea nominala U = 60 V si un rezistor avand rezistenta electrica R. Becul functioneaza la parametri nominali. Determinati:
a. valoarea intensitatii curentului electric prin bec;
Rezolvare:   P = U·I,   I = P/U = 2A.   → 3p
b. rezistenta electrica R a rezistorului;
Rezolvare:   U + I·R + I·r = E,   R = (E - U)/I - r = 27Ω.   → 4p
c. energia consumata de rezistorul R in intervalul de timp Δt = 1min;
Rezolvare:   W = I 2 ·R·Δt = 6480J.   → 4p
d. randamentul circuitului electric.
Rezolvare:   η = P u /P c = I 2 ·(R B +R)/ I 2 ·(R B + R +r),
η = (R B +R)/(R B + R + r) = 0.95 = 95%.   → 4p



Full Website